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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y
AGROINDUSTRIA
EFECTO DE LA VINAZA, EN EL RENDIMIENTO DE UNA MEZCLA
FORRAJERA ESTABLECIDA EN UN ANDISOL
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO
AGROINDUSTRIAL
RUSBEL ANTONIO JARAMILLO CHAMBA
[email protected]
DIRECTOR: Ing. Agr. VICENTE NOVOA, MSc
[email protected]
QUITO, ENERO 2010
ii
DERECHOS DE AUTOR
© Escuela Politécnica Nacional (2009)
Reservados todos los derechos de reproducción
iii
DECLARACIÓN
Yo, Rusbel Antonio Jaramillo Chamba, declaro que el trabajo aquí descrito es de
mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado o
calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas que se
incluyen en este documento.
La
Escuela
Politécnica
Nacional,
El
Instituto
Nacional
Autónomo
de
Investigaciones Agropecuarias (INIAP) y LEVAPAN S.A., pueden hacer uso de los
derechos correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de
Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
__________________________
Rusbel Antonio Jaramillo Chamba
iv
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Rusbel Antonio Jaramillo
Chamba, bajo mi supervisión.
_________________________
Ing. Agr. Vicente Novoa, MSc
DIRECTOR DE PROYECTO
_________________________
Ing. Alicia Guevara, MSc
CODIRECTORA DE PROYECTO
v
AUSPICIO
La presente investigación contó con el auspicio técnico, científico del
Departamento de Manejo de Suelos y Aguas de la Estación Experimental Santa
Catalina del INIAP, y financiero de la empresa LEVAPAN DEL ECUADOR S.A.
vi
AGRADECIMIENTO
Señor mi Dios gracias…me queje y sufrí. Pero entendí pules solo la piedra que se
estima. Me dejé tallar, con agradecimiento, porque me has tomado en tus manos
como un diamante... No se trabaja así un guijarro vulgar.
MiraRosa mi madre gracias… en este largo esfuerzo tu corazón de madre fue, es
y seguirá siendo el único capital del sentimiento que nunca quiebra, y con el cual
yo puedo contar siempre y en todo tiempo con toda seguridad por que no hay
nada que acerque más el amor de una madre que la distancia.
Leonidas mi padre gracias… por que cada día te conozco superior a mí en algún
sentido. Aprendo de ti, que si deseo entender algo lo mejor será hacerlo y no
temer ante la vida más de lo que en realidad me temo a mí mismo.
Joaquín mi hijo gracias…por que al llegar tu a mi vida, se abrió un camino nuevo,
hacia el horizonte la luz de la alegría nueva, eres la inspiración inesperada que
Dios me envió, para llenar mi soledad de regalos. Sin ti este trabajo carecería de
algo especial.
Edwin y Yanina mis hermanos gracias… al ayudarme a aceptar la dificultad de
edificarme a mi mismo y el valor de empezar corrigiéndome. Por que me busqué a
mí mismo, y no me encontré. Busqué a Dios, y se me escondió. Busqué a mis
hermanos y encontré a los tres.
Master Vicente Novoa, Ing. Francisco Andrade, Ing. Alicia Guevara mis directores
de tesis gracias…pues me indicaron con sabiduría el camino a seguir,
proyectando lo difícil, partiendo de donde aún es fácil. Instruyéndome en que no
basta con adquirir la ciencia, es necesario también usarla.
Msc. Luchin Rodriguez Director del INIAP Estación Sta. Catalina, Ing. Franklin
Valverde y
Ph.D. Soraya Alvarado directores del Dpto. de Suelos y Aguas y a
todo el personal que aquí labora gracias… me brindaron su total e incondicional
apoyo cuando más lo necesitaba. Estoy convencido de que el talento es algo
corriente. No escasea la inteligencia, sino la constancia, y su imagen de trabajo y
sacrificio me lo confirman.
Dra. Gladys Fonseca Gerente de producción de Levapan del Ecuador S.A,
Francisco, Don José, Ibeth, Jorge y a todos quienes conforman esa noble
institución gracias por confiar en mí y enseñarme que con perseverancia todo se
alcanza.
Stalin “Abuelo”, Roberto “Berta”, Pablo “Goro”, Rodrigo “Audigouuu”, Xavy “Tripa”,
Edgar “Cejao”, Patricio “Niño”, Sebastian “Nasty”, Paúl “Champion”, Santiago “Dr.
Muerte”, Eduardo “Gatito” Paúl “Pato Borja”, Pablo “Periquito”, Mireya “Mi chola”,
Diego “la Rock” y demás panas que me olvide de mencionar gracias… por que
vii
cuando he renunciado a mi dicha y me contentaba en ver dichosos a los que me
rodeaban, es quizá cuando empecé a serlo.
Liz mi amiga gracias…por que los amigos no sólo están unidos cuando están uno
juntos; incluso el que se encuentra lejos sigue presente en nuestro pensamiento.
Te llevaste tu presencia física pero dejaste lo más preciado, y es que tu recuerdo
que jamás se ha ido.
Cristina gracias…el camino recorrido tiene mucho de tus huellas junto a las mías,
cualquier diferencia que nos separo, nos ha mostrado el camino para ser felices,
para que prevalezca en nuestro pensamiento lo que nos alegro.
viii
DEDICATORIA
Este trabajo intenso, grato y muchas veces difícil; se lo dedico Dios, a mis padres,
hermanos, a mi hijo, profesores y a todos aquellos que han intervenido directa o
indirectamente en su culminación.
Por nunca dejar de creer en mí, por que al hacerlo me dieron el mejor aliento
frente a la adversidad. Muchas veces me encontré ante esta disyuntiva: ¿Qué
hacer? Algo. Cualquier cosa. Excepto quedarme sentado. Si me equivocaba,
comenzar de nuevo. Probar otra cosa. Pero si esperaba hasta estar satisfecho y
tener todas las certezas, pudo ser demasiado tarde.
Gracias sinceras….y totales!
No hay nadie menos afortunado que el hombre a quien la adversidad olvida, pues no
tiene oportunidad de ponerse a prueba.
Lucio Anneo Séneca
ix
ÍNDICES DE CONTENIDOS
PÁGINAS
RESUMEN
xvi
INTRODUCCIÓN
xix
1
PARTE TEÓRICA
1
1.1
Propiedades de la vinaza, aspectos nutricionales…………………………….
1
1.1.1 Generalidades de la vinaza…………………………………………….
1
1.1.2 Composición de la vinaza……………………………………………..
1
Mezcla forrajera, aspectos agronómicos, nutricionales y fisiológicos………..
5
1.2.1
Características especiales de los pastizales…………………………..
5
1.2.2
Características de las especies forrajeras…………………………….
7
1.2.3
Condiciones de clima, suelo y crecimiento…………………………
11
1.2.4
Fertilización de mezclas forrajeras………………………………......
12
1.2.5
Mezcla forrajeras para la sierra……………………………………...
20
1.2
1.3
Características agroecológicas y edáficas del sitio experimental……………..
21
1.4
Análisis estadístico y financiero………………………………………….......
26
1.4.1
Análisis estadístico…………………………………………………...
26
1.4.2 Análisis financiero…………………………………………………….
32
2
METODOLOGÍA
37
2.1
Materiales y Métodos……………………………………………………….....
38
2.2
Selección e implementación del área experimental…………………………...
40
x
2.3
Aplicación de Vinaza por tratamientos……………………………………......
46
2.4
Evaluación de variables a tomar tanto en campo y análisis en laboratorio……
47
2.5
Análisis financiero proyectado….…………………………………………......
50
3
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
51
3.1
Análisis Físico de Suelos….………………………………………………......
51
3.2
Análisis Químico de Suelos….……………………………………………......
52
3.3
Análisis Biológico de Suelos…....………………………………………….....
56
3.4
Rendimiento de Forraje Fresco……………………………………………......
58
3.5
Rendimiento de Materia Seca..……………………………………………......
68
3.6
Composición Botánica………….…………………………………………......
76
3.7
Análisis Financiero……….….……………………………………………......
77
4
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
82
4.1
Conclusiones………………………………………………………………......
82
4.2
Recomendaciones………………………………………………………..........
84
BIBLIOGRAFÍA
85
ANEXOS
89
xi
ÍNDICES DE TABLAS
PÁGINAS
Tabla 1.
Características Químicas de la Vinaza……………………………………….
2
Tabla 2.
Compuestos Orgánicos de la Vinaza…………………………………….…...
3
Tabla 3.
Resumen de Usos de la Vinaza………………………………………………
4
Tabla 4.
Elementos minerales esenciales y benéficos para las plantas………………..
13
Tabla 5.
Elementos y síntomas de deficiencia en las plantas………………………….
16
Tabla 6.
Características Químicas del suelo del sitio experimental…………………...
24
Tabla 7.
Cálculo de vinaza para la aplicación en la mezcla forrajera…………………
43
Tabla 8.
Cantidades de nutrientes aplicados con vinaza según tratamientos al primer
año ………………………………………………………………………...…
44
Tabla 9.
Requerimiento de la mezcla forrajera según el análisis de suelos…….……..
45
Tabla 10.
Cantidad de fertilizante químico aplicado en la parcela neta del tratamiento
siete………………………………………………………………..…………. 46
Tabla 11.
Tratamientos de vinaza evaluados en una mezcla forrajera………………….
46
Tabla 12.
Humedad gravimétrica promedio en el estudio del efecto de la vinaza….….. 51
Tabla 13.
Densidad aparente promedio en el estudio del efecto de la vinaza…………..
Tabla 14.
Promedios de análisis químicos de suelos…………………………………… 53
Tabla 15.
Extracción de nutrientes por especie forrajera……………………………….
Tabla 16.
Promedios de biomasa en el estudio del efecto de la vinaza………………… 57
Tabla 17.
Rendimiento de forraje fresco del primer corte…………………………...…
Tabla 18.
Rendimiento de forraje fresco del segundo corte………………….………… 59
52
55
58
xii
Tabla 19.
Rendimiento de forraje fresco del tercer corte…..………………...…………
60
Tabla 20.
Rendimiento de forraje fresco del cuarto corte……………………...….……
60
Tabla 21.
Rendimiento de forraje fresco del quinto corte………………………………
61
Tabla 22.
ADEVA para rendimiento de forraje fresco…………………………...…….
62
Tabla 23.
Promedios y Pruebas de significación para rendimiento de forraje fresco…..
63
Tabla 24.
ADEVA para rendimiento de forraje fresco de las especies forrajeras…….... 65
Tabla 25.
Promedios y Pruebas de significación para rendimiento de forraje fresco de
las especies forrajeras……………………………………......................……. 66
Tabla 26.
Incremento de producción de forraje fresco por adición de vinaza………….
67
Tabla 27.
Rendimiento de materia seca del primer corte……………………...………..
68
Tabla 28.
Rendimiento de materia seca del segundo corte……………………….…….
69
Tabla 29.
Rendimiento de materia seca del tercer corte……….……………………….. 70
Tabla 30.
Rendimiento de materia seca del cuarto corte……………………………….. 70
Tabla 31.
Rendimiento de materia seca del quinto corte………..……………………..
Tabla 32.
ADEVA para rendimiento de materia seca en el estudio del efecto de la
71
vinaza………………………………………...………………………………. 72
Tabla 33.
Promedios y Pruebas de significación para rendimiento de materia seca…...
73
Tabla 34.
ADEVA para rendimiento de materia seca de las especies forrajeras…...…..
74
Tabla 35.
Promedios y Pruebas de significación para rendimiento de forraje seco de
las especies forrajeras……………………………………………..…………. 75
Tabla 36.
Promedios de composición botánica de la mezcla forrajera…………………
76
Tabla 37.
Costos de producción en el efecto del estudio de la vinaza….………...…….
78
Tabla 38.
Relación beneficio/costo en el estudio del efecto de la vinaza……...……….
79
xiii
Tabla 39.
Capacidad receptiva. Cutuglahua-Pichincha. 2008……………….…………. 80
Tabla 40.
Análisis de dominancia…………………………...………………………….
Tabla 41.
Tasa de retorno marginal………………………………………….…………. 81
80
xiv
ÍNDICES DE FIGURAS
PÁGINAS
Figura 1.
Disposición final en el campo de un experimento……………………...
31
Figura 2.
Flujograma de la selección e implementación del área experimental…..
37
Figura 3.
Preparación del suelo…………………………………………………...
40
Figura 4.
Estado ideal para el corte de igualación………………………………...
41
Figura 5.
Delimitación de parcelas………………………………………………..
42
Figura 6.
Riego de vinaza………………………………………………………....
42
Figura 7.
Promedios de biomasa en el estudio del efecto de la vinaza…………....
58
Figura 8.
Promedios de rendimiento de forraje fresco en el estudio del efecto de
64
la vinaza……………………………………………………...…………
Figura 9.
Promedios de rendimiento de forraje fresco de las especies forrajeras....
Figura 10.
Incremento de rendimiento de forraje fresco por la adicción de m3 de
vinaza………………………………………………………………..….
Figura 11.
66
68
Promedios de rendimiento de materia seca en el estudio del efecto de
la vinaza……………………………………………………………..….
72
Figura 12.
Promedios de rendimiento de materia seca de las especies forrajeras….
76
Figura 13.
Promedios de composición botánica en el estudio del efecto de la
Figura 14.
vinaza…………………………………………………………………...
77
Curva de beneficio neto………………………………………………...
81
xv
ÍNDICES DE ANEXOS
PÁGINAS
ANEXO I
Croquis de las parcelas en el estudio del efecto de la vinaza en el rendimiento de
una mezcla forrajera……………………………………………………………….….
89
ANEXO II
Características meteorológicas del sitio experimental durante el periodo de
evaluación……………………………………………………………………………..
90
ANEXO III
Fotografías en el estudio del efecto de la vinaza en el rendimiento de una mezcla
forrajera establecida en un Andisol…………………………………………………...
93
ANEXO IV
Contenido de nutrientes por especie forrajera estudio del efecto de la vinaza……….
94
ANEXO V
Cantidad de nutrientes aplicados con vinaza según tratamientos al primer año……...
95
ANEXO VI
Análisis químico de Vinaza…………………………………………………………...
96
ANEXO VII
Análisis de suelos inicial y recomendaciones………………………………………...
97
ANEXO VIII
Análisis de suelos final y análisis foliares por especie forrajera……………………...
98
ANEXO IX
Metodología utilizada para la determinación de Biomasa Microbiana en el Suelo…..
99
xvi
RESUMEN
La vinaza es un subproducto líquido de la fermentación de la melaza de caña de
azúcar, empleada en la obtención de levaduras, alcohol, ácido cítrico, lisina y
antibióticos. En Quito, se calcula que más de 35.000 litros de vinaza, que se
generan durante el proceso de producción de levadura para panadería, son
generalmente desechados al alcantarillado.
Con el objeto de brindar una alternativa de reutilización de este efluente, se
condujo un ensayo de campo en el que se compara la respuesta agronómica que
presenta una mezcla forrajera (raygrass inglés, raygrass italiano, pasto azul,
trébol rojo, trébol blanco) a la adición de dos tipos de fertilizantes: orgánico
(vinaza) y químico (úrea, sulpomag, fosfato diamónico).
Se evalúa la influencia de la adición de seis dosis de vinaza que van desde 0 a
125 m3vinaza/ha y se comparan con los resultados obtenidos con fertilización
química (100N, 40P, 30K, 30S kg/ha), para establecer su efecto sobre la
producción y rendimiento de la mezcla forrajera señalada.
Se utiliza un diseño de bloques completos al azar con cuatro repeticiones, donde
se analizan variables como: rendimiento de forraje fresco, rendimiento de materia
seca, composición botánica, características químicas, físicas y biológicas del
suelo, extracción de nutrientes y costos. Las variables se evaluaron en cinco
cortes; además, se realizó la primera aplicación luego del corte de igualación y
una fertilización completa para t7 (fertilización química).
Entre los resultados obtenidos se puede señalar que el rendimiento relativo con la
dosis más alta de vinaza fue de 101.2% en relación con la fertilización química;
sin embargo, la mejor eficiencia agronómica de la vinaza se da con el tratamiento
de 25 m3vinaza/ha/año, ya que en este tratamiento cada m3 de vinaza incrementa
1,94 toneladas de forraje verde. En concordancia con esto la mejor relación
beneficio/costo se da en el mismo tratamiento, en el cual se obtuvo un
rendimiento/beneficio de 8,91 es decir que por cada dólar invertido se recupera el
dólar y se obtiene una ganancia de 7,91 USD.
xvii
GLOSARIO
Amatojado: Retoño de vástagos solitarios en espiga terminal.
ADEVA: Análisis de la variancia en el cálculo estadístico con un sistema de
calificación: (**) alta significación estadística; (*) significación estadística; (ns)
ninguna significación estadística.
Andisol: clasificación taxonómica del suelo, con origen de deposiciones
volcánicas y generalmente se los halla de 2600 a 3600 msnm.
Capacidad receptiva: Es el número máximo de unidades bovinas que una
hectárea de pastizal puede soportar sin causarle daño al mismo.
Composición Botánica: Cantidad en porcentaje de especies existentes en la
mezcla forrajera.
Drench: Término del idioma inglés que significa empapar y está dirigido al suelo.
Forma de aplicación utilizada para fuentes de fertilización liquidas ó semi-liquidas,
orgánicas ó inorgánicas. Consiste en la aplicación directa al suelo utilizando
implementos adecuados que permiten su dosificación.
Eficiencia agronómica: Capacidad de respuesta del cultivo a la fertilización.
Fertilizante o abono: cualquier sustancia orgánica o inorgánica, natural o
sintética que aporte a las plantas uno o varios de los elementos nutritivos
indispensables para su desarrollo vegetativo normal.
Fertilizante o abono orgánico: el que procediendo de residuos animales o
vegetales, contenga los porcentajes mínimos de materia orgánica y nutrientes.
Forraje fresco o forraje verde (f.v): Cantidad de mezcla forrajera extraída del
campo con alta humedad.
xviii
Macollar: Conjunto de vástagos, que nacen de un mismo pie. Formación de
macollos de las plantas.
Macroelementos: este grupo incluye a los macroelementos primarios (nitrógeno,
fósforo y potasio) y a los secundarios (calcio, magnesio y azufre).
Materia seca o forraje seco (m.s): Cantidad de mezcla forrajera extraída la
humedad en el laboratorio.
Mezcla forrajera: combinación proporcional de gramíneas y leguminosas.
Microelementos: cada uno de los elementos químicos siguientes: boro, cloro,
cobalto, cobre, hierro, manganeso, molibdeno y zinc.
Timpanismo: Distensión del rumen o panza de los mamíferos rumiantes
ocasionada por gases de los alimentos fermentados.
Vinaza: Es un material liquido resultante de la fermentación de la melaza o jugos
de caña en la producción de etanol o en la fabricación de levadura para
panadería.
xix
INTRODUCCIÓN
La fertilización de pastizales en las explotaciones ganaderas es una práctica
agronómica relativamente nueva. En general, en la región Andina del Ecuador, la
fertilización de pastizales se inicia conjuntamente con la introducción de especies
y variedades forrajeras altamente productivas y con la adopción de sistemas de
manejo que permitan aprovechar eficientemente la mayor producción de forraje.
“Las especies forrajeras protegen al suelo contra la erosión, son básicas para la
alimentación animal. Las mezclas forrajeras deben ser manejadas como un cultivo
permanente en el cual se consideran todos los factores de la producción en
especial la fertilización química y orgánica” (Torres, 2002).
La baja fertilidad de los suelos es el factor limitante de mayor importancia en la
productividad de los pastos, para solucionar esta problemática la alternativa más
usada
es
la
aplicación de fertilizantes
químicos
o abonos orgánicos.
Considerando el alto precio de los fertilizantes químicos, una buena alternativa es
el uso de abonos orgánicos que provienen de desechos agrícolas y
agroindustriales.
La vinaza es un residuo líquido industrial considerado un desecho, y debido a las
grandes cantidades generadas de este material, se empezó a investigar en
opciones para el aprovechamiento de sus propiedades fisicoquímicas (Santos et
al., 2007).
En el presente caso se utilizó la vinaza que es un subproducto o desecho de la
producción de levadura. La principal empresa productora de levadura es levapan
ecuador S.A. la misma que reporta emisiones de 35000 litros al día. Por los
antecedentes señalados, se plantearon los siguientes objetivos:
xx
A. OBJETIVO GENERAL
Determinar el aporte nutricional de la vinaza como abono orgánico liquido en una
mezcla forrajera y su efecto en las características del suelo correspondiente al
grupo Andisol.
B. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Evaluar la respuesta agronómica de una mezcla forrajera de Raygrass
Inglés (Lolium perenne), Raygrass Italiano (Lolium multiflorum), Pasto Azul
(Dactylis glomerata), Trébol Rojo (Trifolium pratense), Trébol blanco
(Trifolium repens), a la aplicación de seis dosis de vinaza (abono orgánico
liquido).
Evaluar el aporte de macro y micro nutrientes de la vinaza en la mezcla
forrajera.
Determinar la dosis óptima de vinaza en el rendimiento de la mezcla
forrajera.
Establecer el efecto de la aplicación de vinaza en las características físicas,
químicas y biológicas del suelo
Realizar un análisis financiero proyectado de los tratamientos en estudio.
1
1. PARTE TEÓRICA
1.1 PROPIEDADES DE LA VINAZA, ASPECTOS NUTRICIONALES
1.1.1 GENERALIDADES DE LA VINAZA
La vinaza es el subproducto líquido de la fermentación industrial de la melaza
para la obtención de alcohol, levaduras, ácido cítrico, lisina o antibióticos.
Proviene de un producto natural, sometido a un proceso en el que no intervienen
productos nocivos para el suelo (Santos, 2007).
Los estudios realizados a la vinaza de caña de azúcar han mostrado que es un
residuo altamente contaminante de las aguas, que presenta en su composición
química altos contenidos de materia orgánica, potasio y calcio, así como
cantidades moderadas de nitrógeno y fósforo (Leal et al., 2008).
La materia orgánica presente en la misma y los contenidos de calcio y otras
bases
intercambiables,
pueden
facilitar
la
neutralización
del
aluminio
intercambiable en suelos extremadamente ácidos o el desplazamiento del sodio
en suelos fuertemente alcalinos y sódicos (Briceño, 2006).
La vinaza si es colocada directamente en un cuerpo de agua por ser altamente
contaminante, exige altos valores de demanda química de oxígeno (DQOs) y
demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), para un contenido de sólidos del
10%(m/m) son 116000 y 41200 ppm, respectivamente, lo cual hace necesario su
tratamiento antes de ser eliminado (García y Rojas, 2007).
1.1.2 COMPOSICIÓN DE LA VINAZA
La composición de la vinaza depende de las características de la materia prima
usada como sustrato empleado en la fermentación y destilación, y de las
2
variedades y maduración de la caña. De manera general, los constituyentes son
los siguientes (García y Rojas, 2007):
Sustancias inorgánicas solubles en las cuales predominan los iones K+, Ca2+ y
SO42-.
Células muertas de levadura.
Sustancias orgánicas resultantes de los procesos metabólicos de levaduras y
microorganismos contaminantes.
Alcohol y azúcar residual.
Sustancias orgánicas insolubles.
Sustancias orgánicas volátiles.
La Tabla 1 muestra la composición química de la Vinaza.
Tabla 1. Composición química de vinaza.
Parámetro
% Nitrógeno
% Cenizas
% Calcio
% Fósforo
% Sodio
% Potasio
% Magnesio
% Azufre
Hierro (ppm)
Manganeso (ppm)
Cobre (ppm)
Zinc (ppm)
Boro (ppm)
Cobalto (ppb)
Materia Orgánica %
Valor
(Base Seca)
1,70
26,10
2,80
0,23
0,81
7,29
1,44
2,22
260,00
76,20
6,75
114,00
6,50
7,40
46,00
FUENTE: (Grisales, 2001).
Entre 1971 y 1972, un grupo de investigadores brasileños realizaron estudios de
gevaluación de la riqueza mineral de las vinazas. Con base en los resultados de
esa evaluación les fue posible proponer una serie de recomendaciones con miras
al uso racional de la vinaza como fertilizante. La aplicación de la vinaza al suelo
3
es considerada como una fertilización de elevada eficiencia pues, además de dar
a la tierra los nutrientes necesarios, causa una mejora en las condiciones físicas,
químicas y bacteriológicas del suelo (Valverde et al., 2004).
Varias investigaciones demuestran la importancia del uso de este subproducto en
la recuperación de suelos afectados por una alta saturación de sodio, con
destacada rapidez y eficiencia del proceso, así como el efecto de la aplicación de
la vinaza como acondicionador para suelos de texturas pesadas (Santos et al.,
2007).
El efecto de las vinazas aplicadas al suelo, debido a su acidez elevada, es la
disolución de las diferentes formas de carbonatos, fosfatos de calcio y otros
compuestos precipitados, se facilita su lavado vía drenaje, con lo cual se puede
lograr una mejor nutrición de las plantas, debido a una mayor disponibilidad de
nutrientes acompañada de un mejor balance entre ellos (García y Rojas, 2007).
En la Tabla 2 se muestran algunos de los ácidos orgánicos que contienen las
vinazas.
Tabla 2. Compuestos Orgánicos de la Vinaza
Compuestos
2,3 butanodiol
2-metil-1,3 butanodiol
Glicerol
Sorbitol
Ácido láctico
Ácido succínico
Ácido málico
Ácido aspártico
Ácido aconítico
Ácido cítrico
Ácido quínico
Fructofuranosa
Glucopiranosa
Sacarosa
Trehalosa
FUENTE: (Medina, 2006).
Concentración
(% m/m)
0,01
0,20
2,70
1,40
1,30
0,70
0,23
0,05
1,80
0,80
0,70
0,50
0,30
0,20
0,30
4
Es importante seleccionar suelos con textura extrema, como por ejemplo suelos
con contenidos de arcilla inferiores al 35%, suelos con bajos contenidos de
potasio intercambiable y baja capacidad de intercambio catiónico o suelos con
deficiencias nutricionales, para la aplicación de vinaza, ya que en este tipo de
suelos, los beneficios en sus propiedades físicas y su respuesta en producción
son mejores que en otro tipo de suelos. Esta apreciación se hace extensiva a
variedades problema de caña de azúcar (Grisales et al., 2001).
Si el suelo es sódico estas sales de calcio solubles pueden desplazar el sodio del
complejo del intercambio iónico, y si tiene buen drenaje el sodio se puede lixiviar.
En suelos ácidos-alumínicos puede desplazar el aluminio del complejo de
intercambio iónico. Los ácidos orgánicos que contienen las vinazas y sus
aminoácidos al reaccionar con el calcio producen sales que son solubles en agua;
estos ácidos, además, son de carácter quelatante y el producto, en total, contiene
los polímeros floculantes de la vinaza, que lo hacen muy apto para la enmienda
de suelos ácidos y básicos (Medina, 2006).
En la Tabla 3 se muestra un los usos que se le pueden dar a la vinaza.
Tabla 3. Resumen de usos de la vinaza
Usos
Fertilización
(Es el uso más
ampliamente conocido)
Sustrato para compost
Producción de biogás y
biosólidos
Qué aporta la
vinaza
Materia orgánica
Potasio
Calcio
Sulfatos
Micronutrientes
Qué hace la vinaza
Observaciones
Fomenta
la
reproducción
de
microorganismos en el suelo.
Aporte de nutrientes disponibles.
Sirve como fuente de energía nutriente
a los microorganismos que compostan
el material vegetal residual de las
cosechas.
Se puede aplicar con equipos
especiales o directamente con el
agua de riego.
Al descomponerse la materia
orgánica en un reactor anaerobio, se
genera biogás con contenidos
utilizables de metano, gas carbónico
y ácido sulfhídrico.
También se producen biosólidos
ricos en C, N y S asimilable por las
plantas.
El exceso de V60 en la mezcla da
lugar detención del proceso de
compostaje debido a que por la DBO
elevada interfiere negativamente en
la degradación del material vegetal.
Se
deben
controlar
las
concentraciones de ácido sulfhídrico
ya que producen malos olores y
deteriora las tuberías de recuperación
del gas.
5
Tabla 3. Resumen de usos de la vinaza. Continuación…
Medio de cultivo
Materia orgánica
Suplementada con úrea y sacarosa es
La proteína unicelular es aquella
Potasio
un excelente sustrato para promover el
proveniente de bacterias, algas y
Calcio
crecimiento de levaduras, algas del
hongos y se constituye en una
Sulfatos
género
importante fuente de proteína para la
Micronutrientes
Pseudomonas
bacterias
Chlorella,
y
como
Methanomonas
y
alimentación animal y humana.
hongos filamentosos.
Suplemento alimenticio
Proteína
Mezcla con otros elementos para
En
5.68%m/m
elaborar concentrados para animales.
superiores a 1.5 kg/animal causan
Energía neta
Sustituye parte de la melaza usada en
efectos laxantes.
0.88 Mcal/kg
la suplementación de ganado bovino,
Sales minerales
porcino y conejos.
Poder calorífico
Incineración
bovinos
dosis
de
potasio
Se constituye en un buen combustible
Actualmente existen dos calderas en
1871 cal/g
para
Tailandia
límite superior
térmica para distintas aplicaciones.
incinerar
y
generar
energía
operando
con
este
combustible.
1621 cal/g
límite inferior
Otros
Agente plastificante de concretos reforzados, fabricación de ladrillos. Materia prima para obtener
sulfatos de cloruro y potasio, potasa y carbonato de sodio, ác. glutámico y glutamina vía fermentiva.
FUENTE: (García y Rojas, 2006)
1.2
MEZCLA
FORRAJERA,
ASPECTOS
AGRONÓMICOS,
NUTRICIONALES Y FISIOLÓGICOS
La ganadería en sus inicios tuvo una ocupación tradicional de las tierras para
pastizales, que incluyeron páramos; pero, a través del tiempo, gracias a la
intervención directa de los productores y del estímulo de las casas comerciales,
se ha dado inicio a la introducción de especies y variedades forrajeras altamente
productivas, que con la adopción de sistemas de manejo permiten aprovechar
eficientemente estos avances tecnológicos (Diners, 2003).
1.2.1 CARACTERÍSTICAS ESPECIALES DE LOS PASTIZALES
Para que un potrero tenga una mejor producción, en calidad y cantidad, es
necesario que esté conformado por mezclas de especies gramíneas y
6
leguminosas. Dentro de los cultivos forrajeros tienen especial importancia estas
asociaciones que por sus características pueden incluirse dentro de las
alternativas generales del cultivo (León, 2003; Domínguez, 1997).
Tradicionalmente no se ha concedido a los pastizales más que una importancia
marginal. No obstante, en las tres últimas décadas se han obtenido progresos
notables en las técnicas de explotación agropecuaria, que permiten obtener un
mayor aprovechamiento de los pastos, condición esencial para la respuesta
positiva que resulta de una adecuada fertilización (Terán, 2004).
La composición de una mezcla forrajera a emplearse depende de muchos
factores. En primer lugar, las especies componentes deben adaptarse a las
condiciones climáticas locales, luego se debe tomar en cuenta el nivel de fertilidad
del suelo y su topografía, la limpieza de las malezas del terreno, la rapidez de
crecimiento de las especies integrantes, sus necesidades de luz y sombra, el uso
del potrero, durabilidad del mismo, manejo uniforme, riesgo de provocar
enfermedades (León, 2003).
En este caso, las gramíneas aseguran el rendimiento al producir un desarrollo
rápido de la pradera; mientras que, las leguminosas, algo más lentas, mejoran la
calidad con su aporte de proteínas, calcio y fósforo (Domínguez, 1997).
La composición botánica ideal en la sierra es: gramíneas 70-75%, leguminosas
25-30%, malezas 2-3%. Un porcentaje más alto de leguminosas puede causar
timpanismo o torzón. Si la leguminosa es el loto, el porcentaje puede elevarse
hasta el 50% (León, 2003).
El crecimiento de las pasturas necesita para elementos minerales como nitrógeno,
fósforo, azufre, potasio, calcio, magnesio, sodio, manganeso, zinc, cobre, boro,
molibdeno, hierro, cobalto y cloro (Paladines, 2002).
Los tres puntos esenciales en la mejora de los pastizales son la selección de
variedades, la fertilización y las técnicas de explotación, que aseguren al
7
aprovechamiento eficaz de la mayor producción, obtenida por la conjunción de los
primeros factores (Bernal, 1996).
Los pastizales son cultivos que tienen esencialmente los mismos requisitos
nutricionales de otros cultivos. Se diferencian en dos aspectos específicos
(Paladines, 2002):
Los pastizales son defoliados repetidamente a través del año, lo que implica
que la demanda de nutrientes es igual a lo largo del año y repetidamente a lo
largo de los años de vida de la pastura.
Por ser utilizados para la alimentación de los animales, los pastizales reciben
el regreso de nutrientes en dos formas: descomposición de los residuos
vegetales muertos y descomposición de las deyecciones animales sólidas y
líquidas.
1.2.2 CARACTERÍSTICAS DE LAS ESPECIES FORRAJERAS USADAS
En Ecuador se han trabajado varias especies y distintas variedades.
Continuamente se generan
nuevas variedades, mediante la selección de
especies forrajeras según el rendimiento,
la resistencia a enfermedades, la
adaptación, el valor nutritivo y el crecimiento de rebrote.
Según Paladines (1997) y León (2003), las principales características de las
especies utilizadas son:
1.2.2.1 PASTO AZUL
Nombres comunes: pasto ovillo, pasto azul
Nombre científico: Dactylis glomerata L.
Origen: Europa
Ciclo Vegetativo: Perenne, con hábito fuertemente amatojado.
8
Adaptación de pasto azul
El pasto azul se aclimata muy bien a altitudes comprendidas entre los 2500 y
3600m.s.n.m, lugares con clima templado, frío y húmedo, además; tolera la
sombra.
Se adapta a suelos francos, profundos, no soporta suelos alcalinos o erosionados.
Es un pasto poco exigente en fertilidad, resiste la acidez del suelo.
Manejo de pasto azul
Establecimiento: Por semilla, al voleo 22-25 kg/ha o en hileras 11-12 kg/ha.
Uso: Pastoreo en mezcla con Raygrass perenne, Raygrass anual y trébol blanco.
Se debe pastorear tan pronto empieza a macollar, ya que de inmediato empieza a
florecer, se vuelve fibroso y por esta causa deja de ser apetecido por el ganado.
Rendimiento: Cultivado solo produce 7 t/forraje verde/ha y con alfalfa o trébol
blanco 10-15 t/fverde/ha; o sea alrededor de 1.5-2.0 t/fseco/ha/corte. Al principio
el rendimiento de materia verde es bajo, luego se incrementa con los cortes
sucesivos.
Valor nutritivo: A las 6 semanas es 17.0-18.7% de proteína, 31.0% de elemento
libre de nitrógeno, 62.1% de digestibilidad.
1.2.2.2 RAYGRASS PERENNE
Nombres común: Raygrass inglés, Raygrass perenne
Nombre científico: Lolium perenne L.
Origen: Zona templada del Asia y del Norte de África.
Ciclo vegetativo: Perenne, duración corta por competencia, muerte de macollos.
Adaptación de Raygrass perenne
El Raygrass perenne se aclimata muy bien a altitudes comprendidas entre los
2500 y 3600 m.s.n.m, lugares con clima templado húmedo.
Se adapta a suelos francos o arcillosos que tenga suficiente humedad y fertilidad,
principalmente ricos en nitrógeno.
Manejo de Raygrass perenne
Establecimiento: Por semilla, 20-30 kg en cultivo monofítico.
Uso: Principalmente para pastoreo, imprescindible en todos los potreros de la
región interandina. Dura en buena producción de 5-6 años.
9
Rendimiento: Pastoreos cada 30-40 días, 80t/fverde/ha/año; corresponde a 10-12
t/corte. Con un buen manejo es posible doblar la producción y la capacidad de
sostenimiento.
Valor nutritivo: Var. diploides 15-17% de proteína, Var. tetraploide 25% de
proteína; 36% de elementos no nitrogenados, 80% de digestibilidad.
1.2.2.3 RAYGRASS ANUAL
Nombre común: Raygrass italiano, ballico, Raygrass anual
Nombre científico: Lolium multiflorum L.
Origen: Originario del Mediterráneo, sur de Europa, norte de África y Asia Menor.
Ciclo Vegetativo: Anual, en condiciones favorables se comporta como bianual.
Adaptación de Raygrass anual
El Raygrass anual se aclimata muy bien a altitudes comprendidas entre los 2500 y
3600m.s.n.m, lugares con clima templado húmedo. Se adapta a suelos de textura
intermedia o ligeramente pesada, ricos en nitrógeno, pH óptimo 6-7. Responde
bien a la fertilización y no soporta la períodos de sequía.
Manejo de Raygrass anual
Establecimiento: Por semilla, al voleo en monocultivo 30-40 kg; también en surcos
separados de 25-30 cm 25 kg/ha, asociado con 8-10 kg/ha de leguminosas.
Uso: Se utiliza especialmente para corte, henificar o ensilar, también para
pastoreo.
Rendimiento: Cortes cada 28-30 días; 120 t/ha/año de forraje verde,
correspondiente a 10-12 t/corte. Buena productora de semilla, 600-700 kg/ha.
Valor nutritivo: Variedades diploides 14-15% de proteína, variedades tetraploides
19-20% de proteína; 38.04% ENN.
1.2.2.4 TRÉBOL ROJO
Nombre común: Trébol rojo
Nombre científico: Trifolium pratense L.
Origen: Europa y las islas Británicas.
Ciclo Vegetativo: Bianual o perenne de corta vida.
10
Adaptación de trébol rojo
El trébol rojo se aclimata muy bien en zonas templado frías. Se adapta a suelos
con textura media a pesada y profundidad media, con capacidad para retener la
humedad suficiente para que vegete el trébol. Tolera suelos alcalinos, siendo
susceptible a pH inferior a 5.5.
Manejo de trébol rojo
Establecimiento: Por semilla, 8-15 kg en cultivo puro; 4-7 kg/ha cuando se
siembra en asociación con gramíneas.
Uso: Para pastoreo y para corte. Se aconseja no pastorear en el primer corte.
Rendimiento: 35t/forraje verde/ha/año. Valor nutritivo: 23% de proteína cruda.
1.2.2.5 TRÉBOL BLANCO
Nombre común: trébol blanco
Nombre científico: Trifolium repens L.
Origen: Europa mediterránea y las islas Británicas.
Ciclo Vegetativo: Perenne, estolonífera.
Adaptación de trébol blanco
El trébol blanco se aclimata muy bien en zonas templado frías y húmedas. Se
adapta a suelos fértiles, francos a franco arcillosos, con humedad suficiente, con
cantidades adecuadas de fósforo y pH entre 5-7. No resiste los suelos anegados
permanentemente.
Manejo de trébol blanco
Establecimiento: Por semilla, 3-6 kg en cultivo puro; en asociación con otras
especies forrajeras, se utiliza alrededor de 1-3 kg/ha.
Uso: Basicamente para pastoreo en mezcla con gramíneas. Su porcentaje ideal
en potreros es 25%. La aplicación de altas cantidades de nitrógeno, reduce la
población de trébol.
Rendimiento: 10t/materia seca/ha/año no sobre pasa en cultivo puro.
Valor nutritivo: 22-24% de proteína cruda, 21% proteína digerible, digestibilidad
superior al 78%.
11
1.2.3 CONDICIONES DE CLIMA, SUELO Y CRECIMIENTO
Los pastizales siguen una dinámica, en la cual a lo largo de una temporada de
crecimiento se observa un completo cambio dinámico desde el inicio, cuando la
temperatura y humedad adecuada permiten la germinación de los pastos y desde
su rebrote con un fuerte impulso de crecimiento vegetativo, con elongaciones de
las estructuras de soporte y las estructuras fotosintetizantes (Paladines, 1997).
Las adaptaciones al suelo son, en general, bastante grandes cuando no existen
limitaciones de humedad, ya que al aumentar el número de especies disponibles
se incrementa la posibilidad de adaptación. Las leguminosas se implantan
rápidamente y soportan mejor las condiciones de escasez de agua, cuanto más
profundo es el suelo y mejor la capacidad de retención de humedad (Bernal,
1996).
Estos cambios anatómicos y fisiológicos que experimentan las plantas son
susceptibles de medirse a través del peso, altura o algún otro atributo similar, que
normalmente se incrementa con la edad (Bertsch, 1998).
La fertilización es una de las medidas que intervienen positivamente en la
condición del pastizal, mejora su composición botánica y producción. La
respuesta de las diversas especies del pastizales a la aplicación de fertilizantes es
muy diferente, condiciones que se pueden mejorar mediante una fertilización
adecuada (Ruiz, 1996).
El nivel de fertilidad del suelo es el factor más importante que rige la productividad
de la pastura, es de gran importancia tener una estrategia de manejo de los
fertilizantes, así como de los suelos con respecto al tiempo y climatología local,
con la finalidad de obtener el máximo rendimiento (Muslera y Ratera, 1994).
La fertilización aporta a las plantas lo que los suelos no pueden proveerles; es
decir, constituye una corrección de las deficiencias o insuficiencias químicas de
los suelos. La calidad de los pastos y la fertilización tiene íntima relación con la
12
ganadería, al planificar un programa de fertilización se debe tener en cuenta este
detalle (León, 2003).
1.2.4 FERTILIZACIÓN DE MEZCLAS FORRAJERAS
La principal obligación del agrónomo es la de satisfacer las necesidades del
sector agropecuario, utilizando la tecnología disponible, con el fin de dar
soluciones a sus innumerables y complejos problemas.
El manejo de la fertilidad del suelo gobierna la nutrición de la planta, esto a su vez
tiene efecto directo sobre el crecimiento y rendimiento, así como otros factores, el
agua proporcionada es indispensable en el metabolismo de la planta (Espinosa,
1996).
La ecuación de rendimiento de Fits, que se considera como la piedra angular
sobre la cual se desarrolla una buena recomendación de fertilización, involucra los
siguientes términos:
Rendimiento = función (clima, cultivo, suelo y manejo)
Bernal (1996) se refiere a una relación suelo-planta-animal que puede presentar
tres tipos de problemas en cuanto a nutrición mineral se refiere. El primer grupo
está constituido por aquellos minerales de los cuales el animal tiene mayor
requerimiento que la planta, por lo que no aporta la cantidad adecuada de
nutrientes y hay necesidad de suplementar directamente al animal. Entre estos
minerales figuran: el sodio, cloro, cobalto, yodo, selenio en algunos casos de
deficiencia y, rara vez, el hierro y el zinc.
En el segundo grupo se clasifican algunos elementos que la planta acumula sin
perjuicio para su crecimiento y producción, pero que pueden ser tóxicos para el
animal. A este grupo pertenece el molibdeno, el selenio y el cobre.
13
El tercer grupo está constituido por aquellos elementos que se encuentran en la
planta en una concentración similar a los requeridos por el animal. Cuando se
presentan deficiencias de estos elementos, tanto el rendimiento de la planta como
del animal se ven afectados. A este grupo pertenece el fósforo y el azufre, que
son requeridos por plantas y animales en cantidades relativamente altas.
1.2.4.1 Requerimientos nutricionales
Un programa de fertilización debería combinar el abonamiento orgánico y la
fertilización inorgánica (macro y microelementos). El objetivo de un programa de
fertgilización es elevar la reserva de elementos fertilizantes del suelo a un nivel
óptimo y de mantenerlo así, cuando se haya alcanzado (León, 2003).
En la Tabla 4, se describe la función de los nutrientes en las plantas.
Tabla 4. Elementos minerales esenciales y benéficos para las plantas.
Elemento
Rol en las Plantas
Formas captadas por
las plantas
Macronutrientes
Nitrógeno
Constituyente de todas las proteínas, clorofila, en
coenzimas y ácidos nucleicos
NH4+, NO3-
Fósforo
Importante en la transferencia de energía como parte de
la adenosina trifosfato. Constituyente de muchas
proteínas, coenzymas, ácidos nucleicos y substratos
metabólicos.
H2PO4-, HPO42-
Potasio
Involucrado en el control de la presión osmótica
Funciona en mecanismos regulatorios como fotosíntesis,
translocación de hidratos de carbono, síntesis proteínica,
etc.
K+
Calcio
Componente de la pared celular. Juega un rol en la
estructura y permeabilidad de membranas.
Ca2+
Magnesio
Constituyente de la clorofila y activador de enzimas
Mg2+
Azufre
Importantes constituyentes de proteínas vegetales
SO42- , SO2
Sodio
Esencial para algunas plantas C4, promueve el
crecimiento si el K es limitante. Involucrado en el control
de la presión osmótica
Na+
14
Tabla 4. Elementos minerales esenciales y benéficos para las plantas. Continuación…
Micronutrientes
Boro
De alguna manera incierta pero se cree que es importante
en la translocación de azúcares y en el metabolismo de
los hidratos de carbono.
H3BO3
Hierro
Síntesis de clorofila y en enzimas para transferencia de
electrones
Fe2+
Manganeso
Controla algunos sistemas de oxidación-reducción,
formación de O2 en la fotosíntesis
Mn2+
Cobre
Catalizador de la respiración, constituyente de enzimas.
Cu2+
Zinc
En sistemas de enzimas que regulan varias actividades
metabólicas
Zn2+
Molibdeno
En la enzima nitrogenasa requerida para la fijación del
nitrógeno
MoO42-
Cobalto
Esencial para la fijación del nitrógeno por Rhizobium
Co2+
Cloro
Actividades para la producción de O2 en la fotosíntesis
Cl-
1.2.4.2 Síntomas generales de deficiencias en las plantas
Los
nutrientes cumplen un rol determinado en el metabolismo vegetal.
Su
carencia se manifiesta externamente a través de síntomas característicos; a partir
de estos se elabora un esquema de la "sintomatología carencial de nutrientes".
Los métodos para determinar estas deficiencias son varios, entre ellos se citan
(Cordero y Espinosa, 1997; Bertsch, 1998):
Análisis de los suelos. Se determinan analítica y químicamente los
nutrientes disponibles en el perfil agrícola. Este método se lleva a cabo
antes de la siembra, para calcular las necesidades reales del cultivo y su
posible fertilización mineral.
Diagnóstico visual: Consiste en
una
apreciación directa del cultivo o
planta. La carencia de un elemento se manifiesta en un síntoma
característico En la observación se toman en cuenta las hojas jóvenes y
las viejas.
15
Análisis de la planta entera o de alguna de sus partes específicas. Se
realiza un análisis químico.
Utilización de reactivos. Se utilizan reactivos químicos específicos que
informan de las carencias existentes. Son llamados "reactivos de carencia"
y se aplican en el suelo o en las plantas.
Los nutrientes, una vez absorbidos por la planta, ingresan al circuito fisiológico y
se comportan de una forma móvil o inmóvil; los móviles se mueven casi
continuamente dentro del vegetal, ocasionando un traslado en los distintos
periodos del crecimiento y desarrollo; en cambio, los elementos inmóviles se fijan
en ciertas partes de la planta y no se trasladan, por ejemplo, desde las hojas
viejas a las nuevas.
Estas localizaciones permiten deducir las distintas
deficiencias, pues en las hojas jóvenes se detectarán las carencias de los
elementos poco móviles.
En las hojas viejas se detectan las carencias de los nutrientes móviles, que la
planta ya trasladó desde las hojas viejas hacia las jóvenes u otros órganos.
Los nutrientes móviles son nitrógeno, fósforo, potasio y magnesio, que presentan
síntomas en hojas las viejas de las plantas. El Boro se traslada medianamente.
Los nutrientes inmóviles son hierro, calcio, azufre, cinc, presentan síntomas en
hojas las jóvenes de las plantas.
A partir de estos conceptos se elaboró el siguiente esquema de “sintomatología
de las carencias" (Bertsch, 1998):
La aparición de los distintos síntomas de deficiencias son manifestaciones de
situaciones generalmente extremas y tardías, por lo que desde un punto de vista
agronómico no debe esperarse a que estos aparezcan. Los análisis del suelo y,
principalmente, los análisis foliares permiten anticipar la corrección de las
carencias potenciales; en este último caso, se puede corregir la carencia antes de
que se produzca un perjuicio considerable en la producción.
16
Tabla 5. Elementos y síntomas de deficiencia en las plantas.
ELEMENTO
Nitrógeno
SÍNTOMA
Efecto generalizado en toda la planta, plantas enanas, color verde claro.
Fósforo
Color verde oscuro, con pecíolos y nervaduras de las hojas violetas.
Potasio
Efecto localizado, moteado clorótico, con necrosis (tejido muerto con color
marrón) en puntas y márgenes de las hojas.
Clorosis (amarillamiento por falta clorofila que da el color verde a las plantas)
intervenal (entre las nervaduras de las hojas), pero sin necrosamiento.
Magnesio
Calcio
Boro
Manganeso
El brote terminal muere, necrosis en puntas y márgenes del brote terminal.
Necrosis en la base del brote terminal, el brote terminal no muere.
Láminas cloróticas, con manchas necróticas en el brote terminal y nervaduras
verdes.
Hierro
Láminas cloróticas sin necrosis en el brote, nervaduras verdes.
Azufre
Nervaduras cloróticas.
FUENTE: (Bertsch, 1998).
1.2.4.1.1 Diagnóstico de la nutrición
Se debe realizar el análisis del suelo inicialmente y para control cada 2 años y es
necesario complementar el análisis de suelos con análisis foliares de los cultivos
anteriores, la observación visual de síntomas, en los ensayos de campo y el
análisis de la sangre en los animales que consumen, para ajustar con mayor
precisión los requerimientos de fertilización y mantenimiento (León, 2003).
Hay cuatro recomendaciones básicas para la fertilización de suelos, cada una de
ellas es específica a la situación del campo, de donde proviene la muestra de
suelo, estas son:
1) Un tratamiento para aumentar la fertilidad del suelo a un rango óptimo.
Generalmente, constituye el objetivo de un agricultor que cuente con recursos
suficientes.
2) La aplicación anual de fertilizantes a un cultivo determinado, bajo condiciones
limitadas de recursos económicos (mano de obra, equipos, etc.). Posiblemente
17
sería una norma de interés para el agricultor arrendatario o aquel que desea
minimizar sus insumos.
3) Fertilización para un sistema de rotación, en el cual el agricultor desea fertilizar
el cultivo más rentable y aprovechar el efecto residual de los fertilizantes con una
aplicación mínima de los mismos para el segundo o tercer cultivo. Un ejemplo
frecuente de este tipo es el que ocurre con el cultivo de papa cuando es seguido
por el trigo, en la Sierra y el maíz seguido por soya, en la Costa.
4) Una fertilización de mantenimiento, para restituir los nutrimentos tomados por el
cultivo, de esta manera, la fertilización no será un factor limitante en el futuro
(Padilla, 1997).
En el caso de pasturas establecidas, la profundidad de muestreo es de 0 a 10 cm,
debido a que las raíces se concentran en esta área.
Además, en esta sección es donde existe una mayor concentración residual de
los fertilizantes, ya que la mayoría de las aplicaciones de los fertilizantes se hacen
al voleo (Cordero y Espinosa, 1997).
Una misma recomendación de fertilización no es válida para todos los
agricultores, ya que si se recurre a la ecuación de rendimiento enunciada, cada
uno de los factores en ella establecidos varía de acuerdo con el lugar de
establecimiento del cultivo. Cada factor representa un limitante si no es estudiado
convenientemente. Cuando todos estos factores sean controlados mediante un
adecuado conocimiento de los mismos, se podrá hablar de rendimientos óptimos
(Padilla, 1997).
1.2.4.1.2 Absorción de los Elementos Nutritivos
Las especies forrajeras, particularmente las gramíneas, responden muy bien a la
fertilización en términos de la cantidad de forraje producido por unidad de
superficie. Esta respuesta se debe principalmente al nitrógeno. Sin embargo, la
mayor producción de forraje generada por la fertilización nitrogenada lleva
18
necesariamente a una mayor extracción o demanda de otros nutrientes,
particularmente P, K, S, Mg, Ca y aún micro elementos (Guerrero, 1998).
No todas las especies forrajeras tienen los mismos requerimientos, ni responden
en las misma forma a la aplicación de fertilizantes: las gramíneas son ávidas de
N, mientras que las leguminosas y especialmente la alfalfa son plantas ávidas de
P, K, Ca, S, Mg y Cu; también necesitan Co, B y Mo, elementos que estimulan la
fijación de nitrógeno (León, 2003).
Las plantas contienen prácticamente todos los elementos nutricionales; pero, solo
necesitan 16 para un buen crecimiento. Trece de estos son elementos esenciales
en la nutrición mineral de las plantas, requeridos para el crecimiento. Ellos deben
ser suministrados tanto por el suelo, por el estiércol animal o por los fertilizantes
minerales. Algunos otros elementos, como por ejemplo el Na, Si y Co, tienen un
efecto benéfico en algunas plantas pero no son esenciales (Cordero y Espinosa,
1997).
Los elementos minerales son solubles en el agua del suelo y están presentes
como partículas sumamente pequeñas, llamadas iones antes de que puedan
pasar por las membranas de las células de la raíz y puedan entrar en la planta.
Las sales minerales en el suelo son compuestos iónicos como el nitrato de
potasio (KNO3). Estos compuestos iónicos se disuelven, en agua para formar sus
componentes cargados (Calvache, 2001).
Las sales nutritivas en el suelo al entrar en la solución tienden a disociarse en sus
partes conformantes: los aniones de carga negativa y los cationes de carga
positiva (Bertsch, 1998).
Los principales aniones presentes en el suelo son:
Nitrato
(NO3-)
Fosfato diácido
(H PO4 -)
Sulfato
(SO4=)
Cloruros
(Cl-)
Bicarbonato
(H CO3 -)
19
Los principales cationes presentes en el suelo son:
Aluminio
(Al3+)
Magnesio
(Mg2+)
Hidrógeno
(H+)
Potasio
(K+)
Bario
(Ba2+)
Amonio
(NH4+)
Estroncio
(Sr2+)
Sodio
(Na+)
Calcio
(Ca2+)
Litio
(Li+)
1.2.4.1.3 Extracciones totales e intercambios de nutrientes
Las plantas no tienen igual habilidad para extraer nutrientes del suelo. Las
gramíneas, por ejemplo, son más eficientes para extraer los nutrientes del suelo
que las leguminosas.
Los intercambios reales del suelo dependen, por una parte, del nivel de
rendimiento que se puede obtener de la pradera y por otro del tipo de explotación
que se practique. Se cuantifica la extracción de nutrientes de la pastura, en cada
corte, y se restituye el 50% de estos nutrientes al suelo; ya que en un sistema de
pastoreo, no todos los elementos que la planta remueve son eliminados, se
estima que el otro 50% son devueltos al suelo a través de los residuos vegetales y
animales (León, 2003).
1.2.4.1.4 Programación de fertilización
La aplicación de fertilizantes debe realizarse con criterio técnico y económico, se
busca el punto de equilibrio óptimo (nivel crítico), debido a que una aplicación
incorrecta, puede ocasionar un desequilibrio nutricional; se debe señalar que
existen interacciones entre los nutrientes, antagonismo entre algunos y
sinergismo entre otros que es necesario conocer, ya que la aplicación de un
nutriente puede limitar la absorción de otro o potencializarlo, según sea el caso
(León, 2003).
20
Luego de la fertilización inicial de un potrero, en la que se entiende que los
nutrientes se situaron en un nivel, óptimo, se debe continuar con la fertilización de
mantenimiento, cuyo objetivo es restituir los nutrientes extraídos por los pastos y
mantener vigoroso al potrero.
1.2.5 MEZCLAS FORRAJERAS PARA LA SIERRA
Las principales mezclas forrajeras aptas para clima frío y que soportan pastoreo
en la sierra ecuatoriana. Se presenta la cantidad de cada especie forrajera que
se volea en una hectárea (León, 2003):
Zona de páramo desde 3200 a 3500 metros sobre el nivel del mar (m.s.n.m)
Pasto azul
15 kg/ha
Raygrass inglés
10 kg/ha
Raygrass italiano
10 kg/ha
Trébol híbrido
5 kg/ha
Trébol blanco
3 kg/ha
Zonas altas, praderas interandinas desde 2800 a 3200 m.s.n.m con suficiente
humedad
Raygrass italiano
10 kg/ha
Raygrass inglés
20 kg/ha
Pasto azul
10 kg/ha
Trébol blanco
3 kg/ha
Trébol rojo
5 kg/ha
Zona baja, praderas interandinas desde 2000 a 2800 m.s.n.m con suelos bien
drenados
Raygrass italiano
10 kg/ha
Raygrass inglés
15 kg/ha
Pasto azul
10 kg/ha
21
Alfalfa
8 kg/ha
Trébol blanco
3 kg/ha
Zona seca, en diversas altitudes
Pasto azul o bromo
10 kg/ha
Alfalfa
20 kg/ha
1.3 CARACTERÍSTICAS AGROECOLÓGICAS Y EDÁFICAS DEL
SITIO EXPERIMENTAL
1.3.1 ANDISOLES
Son suelos negros profundos, limosos o limo arenosos, derivados de materiales
piroclásticos, con menos del 30% de arcilla en el primer metro, con una saturación
de bases mayor al 50% y generalmente se hallan de 2600 a 3200 m y con un pH
ligeramente ácido a neutro, ricos en materia orgánica son de color negro o pardo
(zonas frías o templadas) pardo rojizo (zonas cálidas) y sobre todo tienen una
muy buena fertilidad.
La gran variedad de climas y de material geológico existentes en las cordilleras
andinas del país ha determinado que la distribución de los suelos sea también
heterogénea, provocando que las propiedades físicas y químicas sean, en
general, buenas; pero, presentan limitaciones de fertilidad determinadas por la
predominancia de coloides minerales amorfos (alófana, imogolita) y su interacción
con la fracción húmica, lo que determina la necesidad de planes de fertilización
para cada zona. En la Cordillera Occidental, dominan los suelos derivados de
cenizas volcánicas del tipo Andepts o Andisoles (Calvache, 2001).
Orden: Inceptisoles ( ANDISOL)
Suborden: Andepts
Gran grupo: Eutrandepts
1.3.1.1 Características de los andisoles
22
Son suelos que se originan a partir de las deposiciones de material volcánico,
pueden sufrir rejuvenecimientos frecuentes y se ven beneficiados por un
enriquecimiento nutricional constante. Por lo general son suelos profundos,
aunque su profundidad depende de la magnitud de las deposiciones y sus colores
son oscuros o pardo oscuro, sin iluviaciones (Espinosa, 1995; Plaster, 2000).
Los Andisoles ocupan la zona central del país: los valles y las faldas de los
volcanes en todos sus flancos correspondiente a la cordillera Oriental y Occidental
y una pequeña área en la costa (Espinosa, 1995).
1.3.1.2 Propiedades mineralógicas de los andisoles
La arcilla predominante en este suelo es la alofana que es un coloide de
característica muy particular, amorfa e hidratada, que aparece como producto de
la descomposición de la ceniza volcánica en zonas húmedas. La alófana es una
arcilla inestable, de modo que imprime comportamientos peculiares a estos
suelos. Se liga a la materia orgánica, forma complejos difíciles de descomponer y
fija aniones (Bertsch, 1998).
La fracción de arcilla de los Andepts proviene de materiales piroclásticos con una
evidente presencia de alófana o imogolita y alto contenido de humus (Benítez,
1990).
1.3.1.3 Propiedades físicas de los andisoles
Las condiciones físicas de estos suelos volcánicos son muy buenas, debido a la
presencia de órganominerales estables. Poseen una baja densidad aparente, lo
que les hace susceptibles a compactarse en suelos de textura franco arenoso
(Bertsch, 1998).
Los Andisoles tienen densidades menores que 1,0 g/cm3. Se han encontrado
densidades de hasta 0,15 g/cm3. La densidad aparente sube con la profundidad
23
por el menor contenido de materia orgánica, menor agregación y mayor
compactación (Luzuriaga, 2001).
1.3.1.4 Propiedades nutricionales de los andisoles
Nutricionalmente, pueden catalogarse como moderadamente fértiles. Su potencial
está definido por las características de las cenizas que lo forman. Por lo general
están situados en zonas donde la pluviosidad es media o alta, lo cual unido a su
buen drenaje, los hace susceptibles a empobrecerse gradualmente. Su fertilidad
potencial puede estimarse por medio de la suma de bases (Ca, Mg, K); entre
mayor sea esta, los suelos ofrecen mayor capacidad para el desarrollo de los
cultivos (Bertsch, 1998).
En su totalidad, los suelos muestran valores de pH medianos (5.6-7.3), muy bajos
menores a 5.5 y una mínima proporción de reacción alcalina pH (7.3). Existe una
variación de un 37 a 67% de acidez, en las zonas frías (Plaster, 2000).
La alta fijación de P, por lo general, supera el 70% y llega, fácilmente, a valores
del 95%, esto es el principal limitante. También el B y el S por su condición de
aniones, pueden ser fijados en estos suelos. En cenizas muy recientes, el N es
más limitante. Con pocas excepciones, su pH es neutro y no responde al
encalado, a menos que haya acidificación inducida por el mal uso de fertilizantes
de efecto residual ácido o para favorecer la descomposición de la materia
orgánica (Bertsch, 1998).
1.3.1.5 Materia orgánica y disponibilidad de nitrógeno de los andisoles
En el Ecuador, la proporción de suelos con contenidos altos de materia orgánica y
bajos requerimientos de fertilización nitrogenada oscila entre el 6 y el 62%. Por
otra parte, los suelos con contenidos medios fluctúan entre el 18 y el 68%
(Espinosa, 1995).
La tabla 6 presenta las características químicas de un andisol.
24
Tabla 6. Características Químicas del suelo del sitio experimental.
Elemento
Unidad
Valor Interpretación
N
Ppm
46,00
Medio
P
Ppm
36,00
Alto
S
ppm
730
Bajo
K
meq/100ml
0,69
Alto
Ca
meq/100ml 10,10
Alto
Mg
meq/100ml
1,90
Alto
Zn
ppm
4,30
Medio
Cu
ppm
6,70
Alto
Fe
ppm
412,00
Alto
Mn
ppm
8,60
Medio
B
ppm
0,41
Bajo
pH
---
5,60
Lig. Acido
MO
%
9,30
Alto
Ca/Mg
5,3
Mg/K
2,8
17,4
Ca + Mg/K
Franco limoso
Textura
Fuente: Autor, Análisis de suelos. 2008.
En condiciones de páramo, las bajas temperaturas reinantes implican una mayor
acumulación de materia orgánica, motivada por una débil mineralización y, por
consiguiente, una escasa liberación de nitrógeno aprovechable. Sin embargo, la
temperatura no es lo único, pues se ha demostrado que las deficiencias de
fósforo, azufre, calcio y otros nutrientes (Zapata, 1995).
1.3.1.6 Disponibilidad de macro y micronutrientes
Se ha encontrado que la reserva total de fósforo tiende a aumentar con la altitud.
Esto significa que, en general, se espera una mayor acumulación total del
elemento en el piso térmico frío que en el medio o en el cálido (Guerrero, 1994).
25
En contraste con sus relativas altas reservas de fósforo, en los suelos de clima
frío predominan los valores bajos de P-disponible. El porcentaje de suelos con
déficit desde 68%, pero han disminuido al 42% (Martínez y Jiménez, 1995).
La capacidad de fijación de fosfatos es muy alta. Las determinaciones realizadas
indican que estos suelos fijan en forma no disponible más del 90% del fósforo
aplicado como fertilizante. El fenómeno tiende a ser más acentuado en los suelos
de páramo y en los alofánicos (Nutrimon, 1998).
El contenido de potasio total en los suelos es una característica heredada del
material de partida, sin embargo, la disponibilidad del elemento para las plantas
depende principalmente de la capacidad que tengan los minerales potásicos de
liberar el K soluble disponible, lo que se conoce como capacidad de
reabastecimiento (Domínguez, 1997).
A pesar de que la determinación del potasio (K) cambiable no siempre constituye
un índice adecuado para estimar el K aprovechable. En general, no se identifican
tendencias claras cuando se observa la distribución de los suelos en relación con
los niveles de disponibilidad de potasio en los diferentes suelos y cultivos. La
disponibilidad del mismo tiende a disminuir al pasar del piso térmico frío a las
condiciones de páramo. Desde los 2000 a 3000 msnm se encontró que un 70%
de los suelos tenía una alta disponibilidad, en tanto que a partir de los 3000 msnm
la proporción de suelos bien abastecidos eran solo de 51% (Nutrimon, 1998).
Tal parece que en los suelos alofánicos la formación de complejos
órganometálicos determina una débil mineralización del azufre orgánico, da como
resultado un déficit de azufre en la planta. Las pocas referencias obtenidas
determinan, que la mayor parte de calcio total está constituido por calcio activo,
pero existen zonas donde predomina la fracción de calcio inactivo (Terán, 2004).
Con relación al magnesio, los suelos con predominancia de arcilla amorfa
(Andepts) presentan concentraciones altas de magnesio total (52.2 meq/100g)
que los suelos no alofánicos (Tropept) 27.0 meq/100g (Nutrimon, 1998).
26
Existen, además, por la acumulación de arcillas amorfas (alófana) en suelos
volcánicos que afecta negativamente la disponibilidad de cobre para las plantas.
Las deficiencias de cobre, zinc y boro se deben al uso de materiales encalantes y
a niveles altos de fertilización fosfórica (Grijalva, 1990).
1.3.1.7 Manejo de los andisoles
Una de las propiedades de los suelos Andisoles es su alta capacidad de fijación
de fósforo. La producción adecuada de cultivos obliga a la aplicación de dosis
altas para sobreponer el alto poder de fijación y permitir un adecuado suplemento
de este nutriente. La aplicación sucesiva de dosis altas permite pensar en saturar
la demanda de fijación de fósforo y esperar efectos residuales que benefician a
cultivos posteriores, debido a que la absorción de las plantas está estrechamente
relacionada con la solubilidad del fósforo (Benítez, 1990).
1.4 ANÁLISIS ESTADÍSTICO Y FINANCIERO
1.4.1. Análisis estadístico
En el desarrollo de los trabajos de investigación se deben tener en cuenta ciertos
principios generales, sobre todo considerar que la agronomía está muy lejos de
ser una ciencia exacta. Es tal el número de factores diferentes que influyen en el
resultado final de la producción agrícola, que es muy difícil predecir los hechos
cuando uno los cambia; por lo tanto, los problemas agronómicos se tienen que
resolver por la vía experimental.
Para el desarrollo del diseño experimental fundamentalmente se recoge, tabula y
evalúa la información; se evita al máximo cometer errores por parte del
investigador, para asegurar que no incidió en el resultado ningún error
experimental (Silva, 2008).
El estudio de la variabilidad de cualquiera de los diseños experimentales se utiliza
estadística paramétrica es el análisis de la variancia conocido como ADEVA. Es el
27
cálculo de las variancias en la información tomada en las diferentes variables para
medir el efecto de los tratamientos.
El análisis de variancia es uno de los métodos estadísticos más importantes
utilizados en la investigación agrícola. El empleo del ADEVA se ha generalizado
extensamente para la interpretación de los resultados de los experimentos
agrícolas, de diversos estudios biológicos y en otros campos de la investigación,
por ser el método más preciso, más flexible y de más fácil aplicación de los que
puedan utilizarse para este fin.
El ADEVA es la base de los Diseños Experimentales, la prueba de hipótesis que
se plantea es la igualdad entre las medias de las muestras (Hipótesis nula) y la
hipótesis alternativa es que son diferentes. Para esta prueba de hipótesis se
utiliza la prueba de Fisher.
1.4.1.1 Componentes del análisis de variancia
Fuentes de variación.- Como ya se indicó anteriormente, el ADEVA permite
desdoblar la variación total observada en el experimento en diferentes
fuentes, como la variación debida a las repeticiones, a los tratamientos y al
error experimental; a estos se les denomina fuentes de variación.
Grados de libertad.- Fisher introdujo en el proceso de análisis de variancia
el concepto de grados de libertad o de independencia, que se aplica a otros
tipos de estudios estadísticos. Se llaman grados de libertad al número de
comparaciones independientes menos uno, que puedan hacerse de un grupo
de datos. Así, cuando se trata de la suma de cuadrados de las desviaciones
de cierto número (n) de observaciones respecto a su media aritmética, el
número de grados de libertad es igual a n-1. Este número se justifica
fácilmente, si se determina la media aritmética de n observaciones, la suma
de las n desviaciones respecto a la media debe valer cero, por lo tanto
determinadas n-1 de esas desviaciones, la restante queda determinada
automáticamente para que la suma pueda ser nula, es decir solo pueden
28
variar libremente n-1 desviaciones y, una vez calculadas, la restante viene
impuesta por los valores que tomaron las otras.
Suma de cuadrados y cuadrados medios.- Mediante este análisis se
determinan las variancias o más precisamente los cuadrados medios de las
denominadas fuentes de variación. Cuadrado medio es el cociente que
resulta de dividir la suma de cuadrados para el número de grados de
libertad.
En el diseño de bloques completos al azar (DBCA), se dispone al azar los
tratamientos en los bloques y se asegura la máxima homogeneidad a lo interno
del bloque. Se utiliza siempre y cuando se detecte una fuente de variabilidad
predominante en el lugar donde se realiza la investigación (topografía, humedad,
luz).
Se obtiene la significancia estadística al observar los valores tabulares de Fisher
al 5 y 1 % de probabilidad de las hipótesis planteadas. El valor calculado no
supera al valor tabular al 5 ni al 1 % de probabilidad por lo tanto se acepta la
hipótesis nula y se indica que las medias de las variedades son iguales
estadísticamente.
Los resultados estadísticos del ADEVA se califican según la prueba de Fisher
(prueba de relación de variancia) con ninguna significación estadística,
significación estadística y alta significación estadística.
Ninguna significación estadística (ns) si Fisher calculado no supera a
Fisher tabulado (Valor de Tabla) de 5% peor al 1%.
Significación estadística (*) Fisher calculado es mayor a Fisher tabulado
5%.
Alta significación estadística (**) Fisher calculado es mayor a Fisher
tabulado 1%.
29
Para la discusión y recomendación se pude tomar en cuenta otros aspectos,
como por ejemplo la rentabilidad, ya que en muchos experimentos no puede
haber
diferencias
estadísticas
entre
tratamientos;
pero,
sí
pueden
ser
económicamente importantes para el agricultor.
1.4.1.2 Características de un experimento bien planeado
1. Simplicidad.- La selección de los tratamientos y su disposición
experimental deben hacerse del modo más simple posible y
ser
consistentes con los objetivos del experimento.
2. Grado de precisión.- Debe haber gran probabilidad de que el experimento
sea capaz de medir diferencias de tratamientos, con los grados de
precisión deseados por el experimentador.
3. Ausencia de errores sistemáticos.- Se debe planear el experimento para
asegurar que las unidades experimentales que reciban un tratamiento, no
difieran sistemáticamente de aquellas que reciben otro tratamiento, de
modo que se pueda obtener una estimación imparcial del efecto de cada
tratamiento.
4. Rango de validez de las conclusiones.- Las conclusiones deben tener un
grado de validez tan amplio como sea posible. Un experimento repetido en
tiempo y espacio incrementa el rango de validez de las conclusiones que
se obtengan del mismo.
5. Cálculo del grado de incertidumbre.- En cualquier experimento existe
siempre algún grado de incertidumbre en cuanto a la validez de las
conclusiones. Un experimento debe ser concebido de modo que resulte
posible calcular la probabilidad de obtener los resultados observados,
debidos únicamente al azar.
1.4.1.3 Principios básicos del diseño experimental
Aquí se analizan partes importantes del análisis de variancia.
30
Repetición.- Significa que un tratamiento se prueba dos o más veces en las
unidades experimentales. Su función es suministrar una estimación del error
experimental y brindar una medición más precisa de los efectos de tratamiento,
incrementar el alcance de las inferencias.
Aleatorización o muestreo aleatorio.- Es la asignación al azar de tratamientos a
las unidades experimentales (U.E.), de modo que todas las unidades
experimentales tengan iguales probabilidades de recibir un tratamiento. Su
función es asegurar estimaciones imparciales de medias de tratamientos y del
error experimental.
Control local.- Se refiere a la cantidad de balanceo, bloques y agrupamiento de
las U.E. que se emplean en un diseño experimental. Ejemplo: en el DBCA, los
tratamientos son agrupados en bloques que se espera tengan un desempeño
diferente, pero dentro de cada bloque las unidades experimentales deben ser
homogéneas.
Las pruebas son un cálculo estadístico que va a permitir organizar a los
tratamientos en función de su magnitud con el propósito de establecer categorías
o clases que les permiten identificar al investigador el mejor tratamiento en
estudio y el de menor respuesta.
1.4.1.4 Diseño de bloques completos al azar (DBCA)
También se conoce como Diseño de Bloques Randomizados o Diseño de Bloques
Completos Aleatorizados. Es uno de los diseños más utilizados en investigación
agrícola, se utiliza también en experimentos del sector pecuario. Este diseño está
especialmente adaptado para experimentos de campo, donde el número de
tratamientos no es grande y el área experimental tiene una gradiente de fertilidad
predecible. Los tratamientos se asignan al azar, a un grupo de unidades
experimentales denominado bloque o repetición. Una característica fundamental
del DBCA es que los bloques deben ser de igual tamaño y cada uno de ellos debe
contener a todos los tratamientos una sola vez (Silva, 2008).
31
El objetivo principal del bloque es reducir el error experimental, para lo cual se
agrupan las unidades experimentales homogéneas dentro de cada bloque, se
minimiza la variabilidad tanto como sea posible y se maximiza las diferencias
entre los bloques. La variación entre los bloques no afecta claramente a las
diferencias entre las medias de los tratamientos, ya que cada tratamiento aparece
el mismo número de veces en cada bloque. Una condición necesaria es que no
exista interacción entre los tratamientos y los bloques o repeticiones (Silva, 2008).
En un sorteo hipotético, en el diseño completamente al azar los tratamientos
pueden aparecer en cualquier lugar, repetidos en un bloque, lo que no es posible
en el DBCA. En la figura 1 se esquematiza la disposición final de el DBCA.
Bloque I
Bloque II
Bloque III
Bloque IV
1
2
12
2
13
6
24
1
2
5
11
6
14
4
23
6
3
3
10
5
15
3
22
2
4
4
9
4
16
5
21
4
5
1
8
1
17
2
20
3
6
6
7
3
18
1
19
5
Figura 1. Disposición final en el campo de un experimento.
En este diseño se realiza una prueba de F adicional, mediante la cual se prueba si
las repeticiones o bloques son iguales o diferentes. Si se obtiene significancia en
esta fuente de variación, se puede indicar que las repeticiones o bloques son
heterogéneos por lo tanto fue acertado utilizar este diseño. Mientras que, si no se
presenta significación estadística en el ADEVA para repeticiones, se puede
indicar que el lugar del experimento o bloques son homogéneos de acuerdo con
este experimento y la variable analizada. En cuanto a la significancia para la
prueba de F, casi siempre se utiliza al 5 y 1 %.
32
1.4.2. Análisis financiero
Las técnicas de evaluación financiera tienen por objeto proporcionar información
que guíe la toma de decisiones con relación a la conveniencia de realizar o no
una inversión.
El
análisis de los proyectos constituye la técnica matemático-financiera y
analítica, a través de la cual se determinan los beneficios o pérdidas en los que se
puede incurrir al realizar una inversión o algún otro movimiento, en donde uno
de sus objetivos es obtener resultados, que apoyen la toma de decisiones
referente a actividades de inversión.
El análisis financiero en cuestión agropecuaria pondera los beneficios recibidos en
forma de rendimientos contra los beneficios perdidos (costos) en la forma de
trabajo o dinero en efectivo invertidos.
Es esencial el análisis económico de los resultados, pues ayuda a los
investigadores a considerar desde el punto de vista del agricultor, a decidir cuales
tratamientos merecen mayor investigación y cuales recomendaciones deben
proponer a los agricultores.
Al analizar los proyectos de inversión se determinan los costos de oportunidad
en que se incurre al invertir al momento para obtener beneficios al instante;
mientras se sacrifican las posibilidades de beneficios futuros, o si es posible privar
el beneficio actual para trasladarlo al futuro, al tener como base especifica a las
inversiones.
Al evaluar los costos y beneficios de los diferentes tratamientos, el agricultor toma
en cuenta los factores de riesgo. Por consiguiente, trata de protegerse contra el
riesgo de perder beneficios.
33
Una de las evaluaciones que deben realizarse para apoyar la toma de
decisiones en lo que respecta a la inversión de un proyecto, es la que se refiere
a la evaluación financiera, que se apoya en el cálculo de los aspectos
financieros del proyecto.
Los investigadores deben verificar el objetivo del ensayo, para decidir si los
resultados del análisis se usarán para formular recomendaciones al agricultor o
como guía para investigaciones posteriores. Si existen dudas en las diferencias
reales de rendimiento entre los tratamientos de un experimento, se comparan los
costos totales que varían de cada tratamiento; el tratamiento de menor costo es el
que generalmente se prefiere.
El análisis financiero se emplea también para comparar dos o más proyectos y
para determinar la viabilidad de la inversión de un solo proyecto, con esto se
conoce los verdaderos logros económicos que se obtienen al probar varias
alternativas de producción para un mismo producto final. Determinando los
siguientes indicadores:
a. Establecer razones e índices financieros derivados del balance general.
b. Identificar la repercusión financiera
por el empleo de los recursos
monetarios en el proyecto seleccionado.
c. Calcular las utilidades, pérdidas o ambas, que se estiman obtener en el
futuro, a valores actualizados.
d. Determinar la tasa de rentabilidad financiera que ha de generar el
proyecto, a partir del cálculo e igualación de los ingresos con los egresos, a
valores actualizados.
e. Establecer una serie de igualdades numéricas que den resultados positivos
o negativos, respecto a la inversión de que se trate.
El tipo de análisis varía de acuerdo con los intereses específicos de la parte
involucrada los acreedores del negocio están interesados principalmente en la
liquidez de la empresa. Sus derechos son de corto plazo, y la capacidad de una
34
empresa para pagarlos se juzga mejor por medio de un análisis completo de su
liquidez. Por otra parte, los derechos de los tenedores de bonos son de largo
plazo (González, 1998).
1.4.2.1 Método vertical
El método vertical se refiere a la utilización de los estados financieros de un
período para conocer su situación o resultados.
Las razones financieras dan indicadores para conocer si la entidad, sujeta a
evaluación, es solvente, productiva, si tiene liquidez, etc.
Algunas de las
consideraciones financieras son:
Capital de trabajo.- se obtiene de la diferencia entre el activo circulante y el
pasivo circulante. Representa el monto de recursos que la empresa tiene
destinado a cubrir las erogaciones necesarias para su operación.
Razón de propiedad.- refleja la medida en que los dueños o accionistas han
aportado para la compra del total de los activos. Se obtiene al dividir el
capital contable entre el activo total.
Tasa de rendimiento.- significa la rentabilidad de la inversión total de los
accionistas. Se calcula al dividir la utilidad neta, después de impuestos,
entre el capital contable.
1.4.2.1.1 Clasificación de los gastos
a. Constantes: permanecen estáticos en su monto, durante un periodo de
tiempo y se subdividen en fijos y regulados.
b. Variables: aumentan o disminuyen de acuerdo con el volumen de su
producción o ventas (materiales, salarios directos, luz, comisiones sobre
venta, etc.)
35
Según Montesdeoca (2007), si la relación B/C es mayor a 1, el proyecto es
aceptable, ya que presenta ganancias sobre el dólar invertido y presenta una
rentabilidad superior al interés financiero. Además, presenta un corto tiempo de
retorno del capital. Entre mayor sea la tasa de interés en relación con la de los
bancos, es mejor.
1.4.2.1.2 Inversión
Si la ganancia es mayor que 1 se acepta si es menor que 1 se rechaza. Todas
estas herramientas en su conjunto ayudan a tomar las mejores decisiones para
la inversión.
Un dólar hoy vale más que un dólar mañana, debido a que ese dólar se puede
invertir para obtener interés, inmediatamente. Cualquier regla de inversión que no
reconozca el valor del dinero en el tiempo no puede considerarse inteligente
(Montesdeoca, 2007).
Relación beneficio/costo, entre el valor actual de los ingresos y la inversión neta
inicial es la relación entre el beneficio obtenido y el costo incurrido. Mide el
rendimiento de valores actuales de cada unidad monetaria invertida.
El criterio de toma de decisiones es:
Si la relación B/C
1, el proyecto es aceptable a la tasa de descuento
adoptada.
Si la relación B/C = 1, el proyecto es indiferente.
Si la relación B/C
1, el proyecto no es recomendable
El análisis financiero, en cuestión de agropecuaria pondera los beneficios
recibidos en forma de rendimientos contra los beneficios perdidos (costos) en la
forma de trabajo y dinero en efectivo invertidos.
1.4.2.1.3 Razones de rentabilidad
36
Hay dos tipos de razones de rentabilidad; las que muestran la rentabilidad en
relación con las ventas y las que muestran la rentabilidad en relación con la
inversión. Juntas, estas razones indican la eficiencia de operación de la
compañía.
La primera razón que se considera es el margen de utilidad bruta. Esta razón
indica la ganancia de la compañía en relación con las ventas, después de deducir
los costos de producir los bienes que se han vendido. También indica la eficiencia
de las operaciones, así como la forma en que se asignan precios a los productos.
Una razón de rentabilidad más específica es el margen de utilidades netas.
El margen de utilidades netas muestra la eficiencia relativa de la empresa
después de tomar en cuenta todos los gastos e impuestos sobre ingresos, pero
no los cargos extraordinarios.
Cuando los cargos financieros son considerables, es preferible, para propósitos
comparativos, calcular una tasa de rendimiento de las utilidades netas de
operación, en lugar de una razón de rendimiento de los activos. También puede
expresar la tasa de rendimiento de las utilidades netas de operación.
37
2. METODOLOGÍA
La investigación se realizó en la Estación Experimental Santa Catalina-INIAP, en
la Unidad de Producción de Leche y Pastos y el Departamento de Manejo de
Suelos y Aguas. La disposición del ensayo en el campo se presenta en el Anexo 1
y en la Figura 2 se esquematiza la investigación desarrollada.
Selección e Implementación del área experimental
Establecimiento de la pradera y delimitación de las parcelas
Preparación del terreno
Siembra de la mezcla forrajera
Corte de igualación y delimitación de parcelas
Aplicación de Tratamientos
Dosis de vinaza
Fertilización química
Rendimiento de mezcla forrajera
38
Figura 2. Flujograma de la selección e implementación del área experimental.
Localizada en la provincia de Pichincha, cantón Mejía, parroquia Cutuglahua,
ubicada altitudinalmente a 3058 msnm, latitud 0° 22’ Sur y longitud 78° 33’ Oeste.
Posee una temperatura promedio anual de 12°C, precipitación promedio anual de
1400 mm, heliofanía de 850 horas luz/año y una humedad relativa de 79%.
La clasificación ecológica, según (Cañadas, 1983), la zona de vida corresponde a
bosque muy húmedo Montano (bmhM). El piso de la vegetación de las montañas
establece que está constituido por bosques mixtos entre los 2200 a 3100 m de
altitud, con suelos y clima aún propios para los campos de cultivo.
2.1 MATERIALES Y MÉTODOS
Los materiales, a continuación descritos, se utilizaron en la investigación para el
estudio de las diferentes variables evaluadas en la fase de campo y laboratorio,
de acuerdo con la sección 2.4.
2.1.1 Materiales de Campo
Pala plana
Etiquetas
Barreno
Guantes
Regaderas plásticas de 10 litros
Balanza de campo de 10 kg
Jarras graduadas de 2 litros
Estacas
Fundas plásticas
Flexómetro
Balde de plástico de 10 litros
graduado
2.1.2 Materiales de Laboratorio
Tamiz de 4-6 mm de abertura
Papel tara
Vasos de precipitación de 100ml
Espátula
39
Guantes quirúrgicos
Gránulos antiburbujeantes
Papel toalla
Mascarillas
Esponjas
Desecador Pyrex
Recipientes con tapa
Bomba de vacío LAB-LINE
2.1.3 Insumos
Semillas mezcla forrajera (Raygrass, Trébol Rojo, Trébol blanco, Pasto Azul)
Vinaza
Herbicidas: Glifosato
Fertilizantes: 18%N-46%P2O5-0%K2O, sulpomag (22% K2O -18%S-11%Mg) y
úrea (46%N)
Biocidas
2.1.4 Equipos de Laboratorio
Fotocolorímetro, Shimadzu UV-
Pignómetro (balones aforados de
VIS 1201
50cc), pyrex
Espectrofotómetro de absorción
Sorbona, Labconco 64132
atómica, Shimadzu AA-680
Destiladores, semi-micro Kjeldah
pH metro ORION EA940
Estufa, Thelco modelo 28
Balanza
analítica,
Shimadzu
libror EB-4300S
2.1.5 Reactivos
Los reactivos utilizados son de laboratorios Merck.
Cloroformo libre de etanol preservado con heptacloro epóxido (HCCl3)
Hidróxido de sodio (NaOH) 2N
Cloruro de bario (Ba Cl2) 2N
Acido clorhídrico (HCl) 1.1696N
40
Fenolftaleína
Anaranjado de metilo
2.2 SELECCIÓN E IMPLEMENTACIÓN DEL ÁREA
EXPERIMENTAL
2.2.1 ESTABLECIMIENTO DE LA PRADERA CON LA MEZCLA FORRAJERA
Y DELIMITACIÓN DE LAS PARCELAS.
De acuerdo con la localidad seleccionada en la Estación Experimental Santa
Catalina, se tomaron varias muestras de suelo, con un peso aproximado de 1 kg,
para el análisis en el laboratorio de los contenidos de macro-micro elementos,
materia orgánica, pH y capacidad de intercambio catiónico y coordinar fechas
para la aplicación de herbicidas en la presiembra.
2.2.2 PREPARACIÓN DEL TERRENO
Para la preparación del terreno se utilizó un tractor con implementos como el
arado y rastra.
El arado se realizó 15 a 20 días después, de la aplicación de herbicida. Se
procedió a un pase de arado de discos.
El rastrado se ejecutó 8-10 días después del arado, con 2 pases de rastra.
En la Figura 3, se observa la preparación del terreno con maquinaria agrícola.
41
Figura 3. Preparación del suelo.
2.2.3 SIEMBRA DE LA MEZCLA FORRAJERA
Una vez que se tuvo el suelo bien mullido, se procedió a regar las semillas de la
mezcla forrajera (pasto azul, Raygrass inglés, Raygrass italiano, trébol rojo y
blanco) al voleo, lo más uniforme posible y para el tapado se procedió con un
tractor y rastra liviana y destrabada, para que sea más superficial o a su vez con
una rastra de ramas.
2.2.4 CORTE DE IGUALACIÓN Y DELIMITACIÓN DE PARCELAS
Cuando el Raygrass estuvo en hoja bandera (estado nutricional óptimo), se
realizó el corte de igualación, entre los 30-50 días según las condiciones
climáticas.
En la Figura 4, se observa el crecimiento vegetativo de la mezcla forrajera.
Figura 4. Estado ideal para el corte de igualación.
42
Se procedió a delimitar el área total del sitio experimental de 1110 m2 (37 m x 30
m), según el teorema de Pitágoras, con la finalidad de cuadrar bien las parcelas
en el campo y colocar los puntos de referencia de las mismas; luego, se
definieron las parcelas colocando estacas en los bordes del lote. Todas las
parcelas quedaran delimitadas, con un área neta experimental de 576 m2 que
contuvieron 28 parcelas de evaluación de 24 m2 (6 m x 4 m) cada una.
En la Figura 5, se observa cómo se realizó la delimitación de las parcelas, las
mismas que fueron tomadas en el diseño experimental como repeticiones.
Figura 5. Delimitación de parcelas.
2.2.5 APLICACIÓN DE VINAZA Y FERTILIZACIÓN QUÍMICA
Se realizó una aplicación de vinaza cada 50 días, por cinco repeticiones, durante
el año. El riego se realizó homogéneamente por drench con una ducha conectada
por mangueras a los tanques de vinaza.
La Figura 6, indica la forma en la cual se aplicó la vinaza en las diferentes
parcelas, según el tratamiento.
43
Figura 6. Riego de vinaza.
En la Tabla 7, se describe cada uno de los tratamientos establecidos para la
investigación. Estas dosis o cantidades de vinaza se utilizaron de acuerdo con
investigaciones anteriores ya realizadas en la estación en las cuales se utilizó la
vinaza como fertilizante en tres cultivos, en los cuales se observó que a mayor
dosis mayor rendimiento (Valverde, Cartagena, Parra, 2004). Por lo cual, se
determinó una dosis media óptima (75 m3/ha) que cubre los requerimientos
nutricionales del cultivo. Las dosis se distribuyeron de forma ascendente y
descendente, equitativamente.
Tabla 7. Cálculo de vinaza para la aplicación en la mezcla forrajera.
Nº
Tratamientos
vinaza m3/ha/año
Litros
/ha
1
2
3
4
0
25
50
75
0
25000
50000
75000
Litros de
Vinaza
TOTAL por
parcela
0
60
120
180
5
6
100
125
100000
125000
240
300
7
FQ
Litros de vinaza por riego por parcela
0,0
12
24
36
48
60
Recomendación de fertilización según análisis
Por repetición
900
180
3600
720
Total por riego
NOTA: Se calcula un promedio de 50 días de corte a corte, se realizó 5 cortes al año con su
respectivo riego.
44
Además, la Tabla 7 presenta la cantidad de vinaza que debe aplicarse en cada
parcela según el tratamiento distribuido al azar en todo el ensayo.
La eficiencia de los fertilizantes químicos puede expresarse en términos de
disponibilidad y la utilización de estos por los cultivos, medida por el rendimiento.
Esta eficiencia dependerá entre otros factores de la forma de aplicación del
fertilizante, la cual debería permitirle al fertilizante permanecer en el suelo en
forma disponible para cuando sea requerido por el cultivo.
La fertilización química aporta con los macronutrientes, sin tomar en cuenta los
micronutrientes que son importantes para el desarrollo de los cultivos.
La Tabla 8, indica la cantidad de nutrientes que aporta la vinaza según la dosis
determinada por cada tratamiento.
Tabla 8. Cantidad de nutrientes aplicados con vinaza, según tratamientos al primer año.
Trat.
Vinaza m3
t1
t2
kg/ha
MO
N
P2O5
S
K2O
Ca
Mg
Zn
Cu
Fe
Mn
B
0
25
0
250
0
70
0
143
0
35
0
177
0
67,5
0
18
0
0,1
0
0,5
0
2,6
0
3,1
0
0,1
t3
50
500
140
286
70
354
135
35
0,2
0,9
5,3
6,2
0,2
t4
t5
t6
t7
75
750
100
1000
125
1250
Químico
210
280
350
133
429
573
716
40
105
140
175
30
531
708
885
30
203
270
338
-
53
70
88
15
0,3
0,3
0,4
-
1,4
1,9
2,3
-
7,9
10,5
13,2
-
9,3 0,3
12,4 0,5
15,5 0,6
-
Se calculó la cantidad de fertilizante necesaria según la demanda del cultivo, la
oferta del suelo y la eficiencia del fertilizante, tomando esta metodología como la
más aproximada a los requerimientos nutricionales reales.
C.F. = (DC/EF) – OS
!1"
Donde:
DC: Demanda del cultivo (Tablas de uso exclusivo del INIAP)
EF: Eficiencia del fertilizante (Dato establecido en 60%)
OS: Oferta del suelo (Datos de análisis químico del suelo)
45
Pesar las cantidades de las fuentes de fertilizante a utilizar por parcela.
La mezcla de 18-46-0 y sulpomag se regó al voleo uniformemente en la parcela,
después del corte de igualación. La urea se fraccionó en tres aplicaciones
después del 1º, 3º y 5º corte, la que se regó uniformemente en toda la parcela.
En la Tabla 9, se observa la cantidad requerida de nutrientes por la mezcla
forrajera, según la demanda del cultivo y la oferta del suelo, que se realiza basado
en el análisis químico del mismo realizado al inicio de la investigación.
Tabla 9. Requerimiento de la mezcla forrajera según el análisis de suelos.
Tratamientos
No.
T7
Fertilización Q
Kg de elementos /ha
N
P2O5
K2O
S
100
40
30
30
Mg
11
Siempre que se trabaje con fertilizantes compuestos, como el caso del sulpomag
o fosfato diamónico es necesario empezar el cálculo con estas fuentes en razón
de que más del S aporta K en el caso del primero, y a más del P aporta N en el
caso del segundo.
Azufre (S):
100 kg de Sulpomag
Cantidad Sulpomag (kg) = 30 kg S x
= 137 kg
22 kg de S
Potasio (K):
Al poner 30 kg de S/ha también se aplica 30 kg de K2O/ha cuando se utiliza
Sulpomag, por tanto no faltaría aplicar más potasio.
Fósforo (P) se usa fosfato diamónico (18 – 46 – 0)
46
100 kg de 18- 46-0
Cantidad 18-46-0 (kg) = 40 kg P x
= 87 kg
46 kg de P2O5
Como el 18-46-0 tiene 18% de N, los 87 kg de 18-46-0 aportan 16 kg de N, por lo
tanto falta aplicar 84kg de N/ha, para este se utilizó úrea.
Nitrógeno (N):
100 kg de úrea
Cantidad Urea (kg) = 84 kg N x
= 182 kg
46 kg de N
En la Tabla 10, se presenta la cantidad de fertilizante comercial que se debe
aplicar por hectárea según los cálculos realizados anteriormente y se calculó para
el área de cada parcela (24 m2). Además la úrea se fraccionó para tres
aplicaciones durante la investigación.
Tabla 10. Cantidad de fertilizante químico aplicado.
kg/ha
g/24m2
18-46-0
87
208,8
Sulpomag
137
328,8
Urea
182
436,8
Fuentes de fertilizante químico
Urea
aplicación g/parcela/3aplicaciones
145,6
2.3 APLICACIÓN DE VINAZA POR TRATAMIENTOS
Según los análisis realizados del suelo (Anexo 7), de la vinaza y de los
requerimientos de la planta, se determinó la dosis media óptima de vinaza (75
m3/ha) de la cual se incrementa y disminuye el 25%, respectivamente, que se
detalla en la sección 2.2.5.
2.3.1 TRATAMIENTOS:
47
La finalidad es identificar como tratamientos las dosis de vinaza y la fertilización
química para el manejo del ensayo a nivel de campo, detallándose en la Tabla 11.
Tabla 11. Tratamientos de vinaza evaluados en la investigación.
TRATAMIENTOS
t1
t2
t3
t4
t5
t6
SIMBOLOGÍA
d0
d1
d2
d3
d4
d5
t7
Fertilización Química
DESCRIPCIÓN
0 m3/ha (Testigo)
25 m3/ha
50 m3/ha
75 m3/ha
100 m3/ha
125 m3/ha
Recomendación de fertilización
según análisis de suelos.
2.4 EVALUACIÓN DE VARIABLES EN CAMPO Y ANÁLISIS EN
LABORATORIO
2.4.1 RENDIMIENTO DE FORRAJE FRESCO
Esta variable fue evaluada mediante la toma de muestras al azar de cada parcela
neta con tres cuadrantes de 0.25 m2, cada 50 días. Se tomó una muestra de 1kg
de todas las submuestras tomadas. Se procedió a cortar y a pesar el material
muestreado. Se calculó la producción de forraje verde por unidad de superficie y
por corte. Además, se calculó la cantidad de forraje verde disponible por m2, la
cantidad de forraje verde por año con base en el número de cortes realizados al
año y el forraje producido en cada corte. Las fórmulas utilizadas fueron las
siguientes.
Forraje/m2 = (forraje/corte)/10.000
!2"
F.D = cortes/año x F.V/corte
!3"
F.D = Forraje disponible por año
F.V = Forraje verde por corte
2.4.2 RENDIMIENTO DE MATERIA SECA
48
Esta variable se evaluó a partir de muestras de mezcla forrajera tomadas al azar
de cada parcela neta, con tres cuadrantes de 0.25 m2, cada 50 días. Se tomó una
muestra de 1 kg de todas las submuestras tomadas. Se procedió a cortar y a
pesar el material muestreado. Para analizar peso fresco, composición botánica,
materia seca, análisis químico, del material muestreado se tomaron submuestras
para introducir a la estufa de ventilación forzada por un tiempo de 48 a 72 horas, a
una temperatura de 65 a 70 °C, para obtener datos de peso seco expresado en
gramos. Mediante la siguiente fórmula se calculó el rendimiento de materia seca.
% MSF = (1 – [(PF – PS) / PF]) x 100
!4"
MSF = Materia seca del forraje
PF = Peso Fresco; PS= Peso seco
2.4.3 COMPOSICIÓN BOTÁNICA
Esta variable se evaluó con tres muestras tomadas al azar de cada parcela neta,
con tres cuadrantes de 0.25 m2, cada 50 días. Se tomó una muestra de 1 kg de
todas las submuestras tomadas. Se procedió a cortar y a pesar el material
muestreado. En el laboratorio se procedió a separar y pesar las especies
forrajeras.
Se tiene una relación de 6 kg de semilla en 1110 m2 de terreno del sitio
experimental con la siguiente mezcla forrajera sugerida:
Raygrass inglés 41.67%
Raygrass italiano 33.3%
Pasto azul 8.3%
Trébol blanco 8.3%
Trébol rojo 8.3%
2.4.4 ANÁLISIS QUÍMICO DE SUELOS
Se tomaron muestras de suelos al inicio de la investigación, con la finalidad de
determinar la recomendación de fertilización edáfica óptima para el cultivo, y otra
49
al final, con el propósito de conocer la cantidad de nutrientes que la vinaza aportó
al suelo. Se realizó el estudio con la guía metodológica establecida para análisis
de suelos (Cartagena, 2002) de uso exclusivo del laboratorio del INIAP-EESCDMSA.
2.4.5 ANÁLISIS BIOLÓGICO DE SUELOS
Se tomaron muestras de suelo de 50 g, antes de cada corte de igualación, cada
50 días, durante cinco cortes, a dos profundidades de 0 a 5 y de 5 a 10 cm, para
los tratamientos de 25 m3 de vinaza/ha/año y 125 m3 de vinaza/ha/año luego se
procesaron según el método de análisis de suelos, Anexo 9, para determinación
de biomasa microbiana.
2.4.6 ANÁLISIS FÍSICO DE LOS SUELOS
Se evaluaron las siguientes variables al final del experimento:
2.4.6.1 Humedad Gravimétrica
La determinación de la humedad se realizó con el método gravimétrico expresado
en porcentaje, con ayuda de la siguiente fórmula:
Pw = [(PSH - PSS)/PSS] x 100
!5"
Donde: Pw = Porcentaje gravimétrico de agua
PSH = Peso del suelo húmedo
PSS = Peso del suelo seco
2.4.6.2 Densidad Aparente
La densidad aparente es el peso por unidad de volumen de suelo secado en
horno, por doce horas, a 105 °C de temperatura, por lo común expresado en
gramos por centímetro cúbico. Para determinar la densidad aparente se usaron
muestras de suelo (núcleos) obtenidas con cilindros de metal, con bordes
afilados. En la obtención de los núcleos se tiene cuidado de conservar la
50
estructura natural del suelo. Cualquier cambio en la estructura del suelo puede
afectar la cantidad de espacios porosos y, por consiguiente, el peso por unidad de
volumen. Generalmente de cada horizonte del suelo se obtienen 4 o más núcleos
a fin de obtener un valor medio confiable. Las muestras colectadas en el campo
se llevan al laboratorio para secarlas al horno y pesarlas. Los datos se obtuvieron
en g/cc, mediante la siguiente fórmula:
Da = Ms/Vt
!6"
Donde: Ms = Masa de suelo seco a 105 °C
Vt = Volumen total (cc)
2.5 ANÁLISIS FINANCIERO PROYECTADO
La investigación realizada se analizó con la relación beneficio/costo, la relación
entre el beneficio obtenido y el costo incurrido. Mide el rendimiento de valores
actuales de cada unidad monetaria invertida.
Se realizó el análisis de dominancia en el cual
primero, se ordenaron los
tratamientos de menores a mayores según los costos totales que varían. Se dice
entonces, que un tratamiento es dominado cuando tiene beneficios netos
menores o iguales a los de un tratamiento de costos que varían más bajos. Lo
cual, determina los mejores tratamientos y se eliminan los que presentan costos
altos y producción baja. Esto permite graficar la curva de beneficio neto y la tasa
de retorno marginal que indica con mayor claridad la mejor rentabilidad.
51
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1 ANÁLISIS FÍSICO DE SUELOS
3.1.1 Humedad Gravimétrica
Realizado el cálculo para la variable humedad gravimétrica Tabla 12
se
determinó que la mayor cantidad de agua contenía el t6 debido al alto porcentaje
de materia orgánica y actividad microbiana.
Además, indica que posee gran cantidad de macro poros por lo cual retiene el
agua, la cual no es disponible para las plantas por su rápida perdida del suelo.
Se observa que no hay variación numérica por lo cual no causo ningún efecto.
Tabla 12. Humedad gravimétrica promedio en el estudio del efecto de la vinaza.
TRATAMIENTOS
% HG
t6
48,57
52
t7
47,87
t1
46,81
t3
46,78
t2
45,55
t4
45,26
t5
44,16
3.1.2 Densidad Aparente
En la Tabla 13, se observa que t2 (25m3vinaza/ha) presenta mayor densidad con
0,988 g/cm3 que indica menor existencia de macro poros, por lo cual retiene
mayor cantidad de agua en los micro poros.
Al igual que la variable anterior no se observa variación numérica por lo cual no
causó ningún efecto.
La densidad aparente en suelos de textura fina (franco limosos, franco arcillosos y
arcillosos), muestran una gran tendencia a cambiar la densidad aparente con la
humedad ya que especialmente las arcillas del tipo 2:1 como la montmorillonita se
hinchan considerablemente cuando se mojan, razón por la cual, la densidad
aparente es más baja y varía normalmente de 1,0 a 1,6 g/cm3.
Tabla 13. Densidad aparente promedio en el estudio del efecto de la vinaza.
TRATAMIENTOS
Da (g/cm3)
t2
0,988
t5
0,972
t1
0,970
t3
0,962
t6
0,953
t7
0,951
t4
0,871
53
Los suelos de cenizas volcánicas Andisoles tienen densidades menores que 1,0
g/cm3. Se han encontrado densidades de hasta 0,15 g/cm3. La densidad aparente
sube con la profundidad por el menor contenido de materia orgánica, menor
agregación y mayor compactación (Luzuriaga, 2001).
Con lo cual se puede observar que los resultados obtenidos en el ensayo están
dentro del rango, aunque su variación no sea significativa.
3.2 ANÁLISIS QUÍMICO DE SUELOS
La Tabla 14, se observa que no existe mucha variación en el pH, materia
orgánica, macro y micronutrientes entre tratamientos y el análisis inicial, lo cual
nos indica que existe absorción de las plantas pero aun así no empobrecieron el
suelo, existiendo gran extracción principalmente por las leguminosas. Todos los
contenidos del suelo son altos y medio, observando contenidos bajos de boro.
Tabla 14. Promedios de análisis químicos de suelos.
TRAT.
pH
M.O. NH4
P
S
K
Ca
Mg
Zn
Cu
Fe
Mn
B
t1
%
5,65 10,2
ppm
84,0 38,3 6,6
meq/100ml
0,39 10,1 1,88 6,28 7,55
ppm
1383,3
16,0 0,48
t2
5,73 10,4
86,3 42,3 9,3
0,40 9,80 1,78 6,00 7,48
1185,3
14,6 0,43
t3
5,75 10,6
97,0 40,5 10,5 0,47 9,95 1,85 6,43 7,95
1511,0
16,1 0,35
t4
5,78 10,5
81,3 40,0 11,8 0,47 10,1 1,85 6,38 7,48
1105,3
13,4 0,33
t5
5,78
9,7
93,5 40,8 14,3 0,64 9,25 2,00 6,38 7,38
1309,8
16,8 0,38
t6
5,83 10,2
86,0 38,0 14,0 0,58 10,0 1,93 6,50 7,28
1137,3
13,7 0,53
t7
5,68 10,0
91,0 39,3 4,9
0,37 9,45 1,9
5,78 7,38
1355,0
15,5 0,45
5,6
46,0 36,0 7,0
0,69 10,1 1,9
4,30 6,70
412,0
8,6 0,41
INICIAL
9,3
El pH medianamente ácido del suelo presenta problemas por fijación de fósforo,
disminuye contenidos de calcio y magnesio; y posibles contenidos altos de hierro
y manganeso.
54
A pesar de la gran cantidad extraída de calcio y magnesio (Tabla 15) por las
leguminosas el suelo presenta contenidos altos de los mismos (Tabla 14), debido
a la incorporación de la vinaza que aporta grandes cantidades de calcio y bases
intercambiables.
Además, se observa niveles altos de materia orgánica los cuales mejoran las
condiciones físicas del suelo, incrementan la infiltración de agua y proporcionan
nutrientes a las plantas.
La absorción de calcio y magnesio disminuye debido a la adición de potasio al
suelo, y con frecuencia es posible encontrar el efecto antagónico opuesto.
Se observa un incremento en la disponibilidad de nitrógeno al igual que con el t7
(Trat. Químico), además; se duplica el contenido del mismo en relación al análisis
inicial (Tabla 14), con lo cual la vinaza puede reemplazar al fertilizante químico.
En general, como el calcio y el magnesio son susceptibles de lavado, los
contenidos totales son mayores en suelos más recientes (Andisoles e Inceptisoles
y Entisoles de origen aluvial) que en suelos seniles, sometidos a fuerte
meteorización (Ultisoles y Oxisoles).
3.2.1 EXTRACCIÓN DE NUTRIENTES
Se observa una extracción creciente de los nutrientes primarios y secundarios. El
tratamiento t7 (Fertilización química) presenta la mayor extracción de nutrientes
debido a la rápida disponibilidad de los mismos. Además, la extracción de
nitrógeno, calcio y boro de las leguminosas duplica a la cantidad extraída por las
gramíneas (Tabla 15).
Las leguminosas presentan mayor extracción de nitrógeno que las gramíneas,
aún cuando las gramíneas presentan mayor rendimiento de materia fresca; pero
como se conoce las leguminosas poseen mayor contenido proteico el mismo que
55
es la principal fuente para los animales. Por lo cual, las mezclas forrajeras son la
principal fuente que provee a los animales de fibra y proteína en su dieta.
El nitrato no es adsorbido por la superficie del suelo positivamente cargado, por
consiguiente se dan grandes pérdidas de nitrato en las aguas de drenaje. Los
factores importantes que determinan la magnitud de nitrato lixiviado son: el uso de
fertilizantes de N, la acumulación de nitrato en el suelo; la temperatura, frecuencia
e intensidad de las lluvias (Espinosa, 1995).
Las especies forrajeras, particularmente las gramíneas, responden muy bien a la
fertilización en términos de la cantidad de forraje producido por unidad de
superficie.
Las bacterias del rizobium en los nódulos de la raíz de un cultivo de leguminosa
pueden ser capaces de fijar de 200 – 600 kg N/ha/año el trébol blanco (Trifolium
repens) es una legumbre. En suelos de pasturas basados en trébol (sin cultivar) la
fijación de N2 y su ciclo subsiguiente a través del pastoreo conduce a incrementos
de N en la materia orgánica del suelo hasta 100 kg N/ha/año. A medida que los
niveles de N orgánico aumenta, la tasa de fijación biológica de N disminuye (la
población de leguminosas decrece en sucesión natural a las gramíneas) hasta
alcanzar un estado de equilibrio.
La mayor producción de forraje generada por la fertilización nitrogenada, lleva
necesariamente a una mayor extracción o demanda de otros nutrientes,
particularmente P, K, S, Mg, Ca y aún micro nutrientes (Tabla 15).
Tabla 15. Extracción de nutrientes por especie forrajera.
Gramíneas
TRAT.
kg/ha
N
P2O5
K2O
g/ha
Ca
Mg
S
B
Zn
Cu
Fe
Mn
t1
102,8
29,3
181,7
48,8
15,0
13,5
472,9
3010,2
600,5
8407,6
9623,7
t2
172,0
29,9
323,6
56,1
19,1
20,3
931,5
4084,1
1038,9
12204,5
12156,7
t3
184,4
37,0
355,4
60,6
23,0
24,3
654,9
3735,6
2255,9
16506,9
14663,4
56
t4
202,0
47,2
436,5
59,0
25,1
29,5
796,3
4305,9
1695,8
16766,4
16530,5
t5
204,6
46,3
434,7
67,2
28,4
38,8
1060,5
4286,9
4944,1
16759,3
20105,1
t6
213,4
45,9
444,5
69,6
29,6
31,1
1051,9
4355,9
2815,0
16653,2
16358,9
t7
221,4
49,2
445,9
75,3
55,3
43,0
1199,2
4889,0
2060,1
20063,4
19602,2
x
185,80 40,69 374,61 62,37 27,93 28,64 881,03 4095,37 2201,47 15337,33 15577,21
Leguminosas
TRAT.
kg/ha
g/ha
N
P2O5
K2O
Ca
t1
238,7
18,0
208,7
112,6
t2
413,2
28,7
396,5
162,4
t3
419,6
27,9
435,4
151,6
t4
510,2
36,9
517,6
190,2
t5
528,8
22,4
406,3
t6
524,5
34,1
521,5
t7
565,8 32,3 476,6 186,0 75,3 20,0 2044,8 5534,7 2921,1 16879,3 8563,4
457,26 28,61 423,23 156,53 43,30 17,47 2259,43 5682,89 2261,30 16832,07 7762,90
x
Mg
S
B
Zn
Cu
Fe
Mn
24,8
7,5
39,4
17,9
1553,9
3730,9
1066,0
11958,3
5727,7
2722,7
5576,8
2221,2
17005,1
7678,6
37,6
45,7
20,6
2304,4
4972,7
2219,5
17416,6
9436,0
19,2
2875,5
6709,5
2241,4
19759,9
7290,0
122,5
32,9
14,9
2225,6
6736,6
2315,2
14951,9
7169,7
170,4
47,4
22,2
2089,1
6519,0
2844,7
19853,4
8474,9
Las gramíneas extraen mejor el fósforo que las leguminosas al tener un sistema
radicular fasciculado y más extenso superficialmente en la zona más rica del
suelo.
El calcio y magnesio son elementos de gran importancia para la calidad nutritiva
de la hierba, siendo las leguminosas en general más exigentes, sobre todo en
calcio, elemento necesario también para una eficaz fijación de nitrógeno.
3.3 ANÁLISIS BIOLÓGICO DE SUELOS
El componente biológico del suelo fue evaluado a través de la determinación de
biomasa microbiana. Los resultados de dicho análisis mostrados en la Tabla 16 y
Figura 7 nos indica que la actividad microbiana es mayor en la capa superficial del
suelo (0-5 cm) frente a la capa más profunda 5-10cm, tanto en los tratamientos
con aplicación de vinaza como en los que no recibieron vinaza. Dicha tendencia
era de esperarse pues en la superficie existen mejores condiciones para el
desarrollo de los microorganismos en términos de agua, aire y nutrientes.
Otra de las tendencias observadas, es el efecto positivo de la aplicación de vinaza
rica en macro y micronutrientes, los cuales favorecen el crecimiento de los
57
microorganismos. Según Valverde, 2004; la aplicación de la vinaza al suelo es
considerada como una fertilización de elevada eficiencia pues, además de dar a la
tierra los nutrientes necesarios, causa una mejora en las condiciones físicas,
químicas y bacteriológicas del suelo.
Finalmente, se observó una variación de la actividad microbiana en función del
tiempo y la cantidad de producto aplicado; a medida que aumentó la aplicación de
vinaza en el suelo, la actividad microbiana también se incrementó. Sin embargo,
el mayor incremento se observó entre la primera y segunda aplicación; pues a
partir de la tercera aplicación (tercer corte), la actividad microbiana se estabilizó.
La mayoría de los microorganismos del suelo son heterótrofos. Necesitan un
substrato de carbono disponible para respirar y producir la energía para crecer. El
nitrógeno (N) mineral será liberado si ese substrato es rico en N (mineralización).
Si el substrato es pobre en N, el crecimiento puede estimularse pero para
satisfacer sus requerimientos de N, los microorganismos del suelo inmovilizarán
todo el N mineral disponible (NO3- y NH4+) en la solución del suelo
(inmovilización). Cuando esto ocurre la tasa de mineralización es menor que la
tasa de inmovilización, por lo tanto se origina la inmovilización neta. Si la
inmovilización neta ocurre, los cultivos que crecen en el mismo suelo se volverán
N deficientes. Si la mineralización neta o inmovilización neta ocurre, depende de
la proporción del carbono y del nitrógeno (C:N) en el substrato orgánico al suelo.
La variación temporal de la actividad microbiana responde directamente a los
factores medio ambientales, como temperatura y humedad, los cuales son críticos
para el desarrollo microbiano. El crecimiento y la multiplicación de los
microorganismos del suelo, es controlado por los mismos factores ambientales
que rigen el crecimiento de plantas superiores, especialmente, el suministro de
agua, aire, de elementos nutritivos; la ausencia de factores nocivos y la
temperatura (Espinosa, 1996).
Al respecto, la segunda aplicación de vinaza
(segundo corte) en efecto estuvo asociada con la más alta precipitación (312.7
mm) dentro del período evaluado como se observa en el Anexo 2.
58
Biomasa microbiana (mg C-CO2/gr.ss)
Tratamiento
Profundidad
Código
t1
t1
t6
t6
0a5
5 a 10
0a5
5 a 10
T1P1
T1P2
T6P1
T6P2
1
0,60
0,32
0,69
0,32
2
1,38
0,51
2,53
1,01
Cortes
3
0,55
0,60
1,06
0,96
4
0,37
0,37
0,97
0,64
5
0,61
0,65
0,88
0,75
Promedio
Tabla 16. Promedios de biomasa en el estudio del efecto de la vinaza.
0,70
0,49
1,22
0,74
Figura 7. Promedios de biomasa en el estudio del efecto de la vinaza.
3.4 RENDIMIENTO DE FORRAJE FRESCO
En la Tabla 17, se observa mayor rendimiento con el tratamiento t7 (fertilización
química), debido a la rápida disponibilidad de nutrientes del fertilizante.
Además, se observa que a mayor dosis de vinaza aplicada es mayor el
rendimiento se obtuvo un promedio del primer corte de 15,57 t/ha.
Tabla 17. Rendimiento de forraje fresco del primer corte.
TRATAMIENTOS
CORTE 1 (t/ha)
SUMATORIA PROMEDIO
REPETICIONES
59
t1 (0 m vinaza/ha)
I
11,91
II
8,33
III
10,12
IV
10,18
40,54
10,14
t2 (25 m3 vinaza/ha)
15,70
15,00
12,67
13,62
56,99
14,25
16,98
17,22
13,22
16,47
63,90
15,97
t4 (75 m vinaza/ha)
17,45
18,36
14,31
13,98
64,10
16,03
3
t5 (100 m vinaza/ha)
22,70
14,42
14,21
15,00
66,33
16,58
t6 (125 m3vinaza/ha)
14,80
16,43
18,65
18,14
68,02
17,01
t7 (F. Química)
21,03
20,19
17,51
17,37
76,10
19,02
3
3
t3 (50 m vinaza/ha)
3
Promedio: 15,57 t/ha
Desviación estándar: 3,30 t/ha
La dosis más alta de vinaza aplicada en la mezcla forrajera presenta un
rendimiento homogéneo y alto, que indica que la vinaza cubre los requerimientos
nutricionales reflejándolo en la cantidad de follaje producido.
Se observa en la Tabla 18, que el mayor rendimiento lo presenta t6 (125
m3vinaza/ha) con 16,65 t/ha, presentando pequeñas diferencias numéricas con
las demás dosis de vinaza; al igual que el corte 1 el rendimiento incrementa de
acuerdo con la cantidad aplicada de vinaza. Se observa una disminución en el
rendimiento presentado por t7 (fertilización química) que se da relativamente por
absorción, lixiviación y varias condiciones climáticas. Por ende la vinaza fertiliza
el suelo con una liberación paulatinamente de nutrientes según las necesidades
nutricionales del momento.
Tabla 18. Rendimiento de forraje fresco del segundo corte.
TRATAMIENTOS
I
CORTE 2 (t/ha)
REPETICIONES
SUMATORIA PROMEDIO
II
III
IV
t1 (0 m vinaza/ha)
9,50
7,20
11,17
9,40
37,27
9,32
t2 (25 m3 vinaza/ha)
t3 (50 m3vinaza/ha)
14,09
13,54
17,45
16,88
61,96
15,49
18,45
15,41
13,58
17,71
65,15
16,29
17,89
15,14
15,97
16,62
65,62
16,41
15,26
16,41
15,71
16,38
15,17
14,71
66,11
66,59
65,00
16,53
16,65
16,25
3
3
t4 (75 m vinaza/ha)
18,86 15,62
t5 (100 m3vinaza/ha)
t6 (125 m3vinaza/ha) 19,23 15,78
19,06 15,52
t7 (F. Química)
Promedio: 15,28 t/ha
Desviación estándar: 2,96 t/ha
60
En la Tabla 19, se observa mayor rendimiento con t5 (100 m3vinaza/ha);
el
tratamiento t6 (125 m3vinaza/ha) presentó bajo macollamiento y rebrote de las
especies forrajeras debido a un corte muy bajo al ras del suelo con el cual se dejó
poca superficie foliar fotosintética para rebrote.
En general se obtuvo un alto rendimiento en todos los tratamientos debido a
mejores condiciones climáticas de precipitación y temperatura. De acuerdo a los
cortes sucesivos de la pastura las gramíneas incrementan su rendimiento de
forraje verde, en especial el pasto azul que amatoja fuertemente.
Tabla 19. Rendimiento de forraje fresco del tercer corte.
TRATAMIENTOS
I
t1 (0 m3vinaza/ha)
t2 (25 m3 vinaza/ha)
CORTE 3 (t/ha)
REPETICIONES
SUMATORIA
II
III
IV
PROMEDIO
19,32 16,31
16,57
17,57
69,77
17,44
29,33 36,56
29,23
34,13
129,25
32,31
3
31,54 30,50
36,78
31,10
129,91
32,48
3
t4 (75 m vinaza/ha)
37,96 38,00
32,82
36,14
144,92
36,23
3
42,84 36,34
33,69
32,69
145,57
36,39
t3 (50 m vinaza/ha)
t5 (100 m vinaza/ha)
t6 (125 m vinaza/ha)
27,83 27,28
32,11
30,37
117,58
29,40
t7 (F. Química)
38,71 32,31
28,60
31,32
130,94
32,74
3
Promedio: 31,00 t/ha
Desviación estándar: 6,72 t/ha
El rendimiento más alto en la Tabla 20, se presenta con el t6 (125 m3vinaza/ha)
con 52,80 t/ha. De igual forma que los cortes anteriores, se observa un
incremento según el incremento de la cantidad de vinaza aplicada.
Tabla 20. Rendimiento de forraje fresco del cuarto corte.
t1 (0 m3vinaza/ha)
CORTE 4 (t/ha)
REPETICIONES
SUMATORIA PROMEDIO
I
II
III
IV
43,17 42,67 30,21 28,54
144,59
36,15
t2 (25 m3 vinaza/ha)
49,00
TRATAMIENTOS
53,33
46,19
44,29
192,81
48,20
61
54,67
51,33
44,76
40,92
191,68
47,92
t4 (75 m vinaza/ha)
62,80
52,67
43,68
40,33
199,47
49,87
3
62,67
54,69
48,93
43,54
209,82
52,46
t3 (50 m3vinaza/ha)
3
t5 (100 m vinaza/ha)
t6 (125 m vinaza/ha)
64,67
56,33
48,05
42,13
211,18
52,80
t7 (F. Química)
56,67
56,39
50,15
41,08
204,29
51,07
3
Promedio: 44,39 t/ha
Desviación estándar: 8,79 t/ha
Se observa también un bajo rendimiento con el t1 (0 m3vinaza/ha), principalmente
este tratamiento se mantuvo de los nutrientes existentes en el suelo y la fijación
de nitrógeno atmosférico.
En la Tabla 21, se observa una diferencia muy relevante entre t1 (0 m3vinaza/ha)
y t6 (125 m3vinaza/ha), que refleja los beneficios que brinda la vinaza como
fertilizante; ya que el rendimiento de forraje fresco con la mayor dosis de vinaza
duplica al rendimiento del tratamiento testigo. También, se da por baja
persistencia de las especies forrajeras debido a la falta de mantenimiento y alto
consumo energético que demanda el rebrote y macollamiento del forraje.
Tabla 21. Rendimiento de forraje fresco del quinto corte.
TRATAMIENTOS
t1 (0 m3vinaza/ha)
CORTE 5 (t/ha)
REPETICIONES
SUMATORIA
I
II
III
IV
18,00 24,00 16,67 13,33
72,00
PROMEDIO
18,00
3
28,67 32,67
29,67
26,00
117,00
29,25
3
t3 (50 m vinaza/ha)
30,53 28,67
30,00
29,47
118,67
29,67
t4 (75 m3vinaza/ha)
28,00 33,67
26,67
27,33
115,67
28,92
3
t5 (100 m vinaza/ha)
33,33 33,33
27,67
29,33
123,67
30,92
3
t6 (125 m vinaza/ha)
38,67 38,67
34,67
34,00
146,00
36,50
t7 (F. Química)
32,17 31,67
30,81
31,43
126,07
31,52
t2 (25 m vinaza/ha)
Promedio: 29,25 t/ha
Desviación estándar: 5,80 t/ha
Además, se distingue una diferencia numérica entre t6 (125 m3vinaza/ha) y t7
(Fertilización química), se revela de esta manera que la vinaza puede reemplazar
62
a la fertilización química con una disminución de costos de producción, lixiviación
y contaminación medioambiental.
Se observan diferencias entre las repeticiones, que indica, que las condiciones del
terreno son heterogéneas; de esta manera se corrobora la elección del diseño
experimental realizado más adelante.
Se realiza el análisis estadístico para cooperar con la información que revelan los
datos obtenidos. Para analizar con mayor precisión mediante metodologías
probadas y experimentadas a nivel agropecuario; debido a condiciones variables
que no pueden ser manejadas por el hombre, las mismas que se presentan en las
investigaciones realizadas a nivel de campo. Por ejemplo: niveles altos de
precipitación, heladas, sequías, etc.
En el análisis de la varianza para la variable rendimiento de forraje fresco de
acuerdo con la metodología descrita en la sección 2.4.1, se presentan los
resultados en la Tabla 22, que determina alta significación estadística para
tratamientos en cortes y total. Los promedios de rendimiento de forraje fresco se
incrementan desde el valor de 15,6 t/ha en el primer corte hasta 44,4 t/ha en el
cuarto corte.
Tabla 22. ADEVA para rendimiento de forraje fresco.
F de V
CUADRADOS MEDIOS
GL
Total
27
Tratamientos
Lineal
Cuadrática
6
3
E. Experimental
18
Corte 2
Corte 3
Corte 4
Corte 5
TOTAL
-
-
-
-
-
-
31,109 ** 28,169 ** 166,460 **
1 153,582 ** 77,936 ** 275,991 **
1 12,144 ns 62,510 ** 482,246 **
1
1
2
Cúbica
Cuartica
Resto
Repeticiones
Corte 1
20,331 * 20,430 **
0,172 ns 7,515 ns
0,214 ns 0,312 ns
10,550 ns 8,630 *
136,212 **
0,602 ns
51,854 *
8,402 ns
585,070 ** 124,888 **
1061,769 ** 452,877 **
16,525 ns 118,224 **
1924,137 **
210,647**
50,425 **
320,176 ** 16,787 ns
140,118 ** 156,460 **
985,917 **
2,488 ns
305,657 ** 28,966 **
42,054 *
0,586 ns
119,939 *
906,702 **
4,168
2,284
10,880
16,043
4,055
46,862
Promedio: (t/ha)
15,571
15,275
30,998
44,392
29,253
139,448
C.V.: (%)
13,11
9,89
10,64
9,02
6,88
4,91
63
**Alta significación estadística, *Significación estadística, ns Ninguna significación estadística. Ver Cap. 1.4
Este comportamiento puede deberse a la adición incremental de la vinaza en
cada tratamiento, así como al desarrollo vegetativo de la mezcla forrajera y a las
variaciones de precipitación durante el ciclo. Para esta variable se obtuvo
coeficientes de variación que van del 9,02% a 13,11% entre el primero y el cuarto
corte; en el quinto corte el coeficiente de variación fue del 6,88%, variabilidad que
puede atribuirse a la escasez de lluvias en el tiempo anterior a este corte, efecto
que también se reflejó en el rendimiento del forraje fresco.
Al presentar alta significación estadística, los tratamientos en todos los cortes se
procedió a realizar la prueba de Tukey, al 5%, para tratamientos, que se presenta
en la Tabla 23 y Figura 8, identifica dos rangos de significación para el corte 1, 2,
3 y el corte 4 y 5 presenta tres rangos de significación, en el último rango en
todos los cortes se encuentra el tratamiento testigo absoluto con menor
rendimiento, y no se observa diferencias entre los tratamientos con las dosis de
vinaza y el químico.
Tabla 23. Promedios y Pruebas de significación para rendimiento de forraje fresco.
TRATAMIENTOS *
CORTE 1
t/ha
19,024
a
t6 (125 m vinaza/ha)
52,795
a
t6 (125 m3vinaza/ha)
17,005
a
t5 (100 m3vinaza/ha)
52,455
a
t5 (100 m3vinaza/ha)
16,582
a
t7 (F. Química)
51,072
a
3
t4 (75 m vinaza/ha)
16,025
a
t3 (50 m3vinaza/ha)
15,974
a
t2 (25 m3 vinaza/ha)
14,247
10,136
t1 (0 m vinaza/ha)
3
t6 (125 m vinaza/ha)
CORTE 4
3
t4 (75 m vinaza/ha)
49,868
a
t2 (25 m3 vinaza/ha)
48,201
a
b
t1 (0 m3vinaza/ha)
36,146
b
t3 (50 m3vinaza/ha)
20,208
3
c
16,648
a
t6 (125 m vinaza/ha)
t5 (100 m vinaza/ha)
16,527
a
t7 (F. Química)
31,518
b
t4 (75 m3vinaza/ha)
16,406
a
t5 (100 m3vinaza/ha)
30,917
b
t3 (50 m3vinaza/ha)
16,288
a
t3 (50 m3vinaza/ha)
29,667
b
CORTE 5
3
36,500
b
3
a
t7 (F. Química)
16,250
a
t2 (25 m vinaza/ha)
29,250
b
t2 (25 m3 vinaza/ha)
15,489
a
t4 (75 m3vinaza/ha)
28,917
b
3
t1 (0 m vinaza/ha)
CORTE 3
3
t7 (F. Química)
3
CORTE 2
TRATAMIENTOS *
t/ha
3
t5 (100 m vinaza/ha)
3
t4 (75 m vinaza/ha)
9,317
36,392
36,230
3
b
a
a
t1 (0 m vinaza/ha)
TOTAL
3
18,000
c
t5 (100 m vinaza/ha)
152,873
a
3
152,341
a
t6 (125 m vinaza/ha)
64
t7 (F. Química)
32,735
a
t7 (F. Química)
150,599
a
t3 (50 m3vinaza/ha)
32,477
a
t4 (75 m3vinaza/ha)
147,446
a
3
3
t2 (25 m vinaza/ha)
32,314
a
t3 (50 m vinaza/ha)
142,326
a
t6 (125 m3vinaza/ha)
29,396
a
t2 (25 m3 vinaza/ha)
139,502
a
t1 (0 m3vinaza/ha)
91,043
t1 (0 m3vinaza/ha)
* Tukey al 5%
17,444
b
La prueba de Tukey para el rendimiento total presenta dos rangos de
significación, en los mismos que se puede observar que el testigo absoluto (t1)
presenta el rango más bajo con 91,043 t/ha y que no existen diferencias
estadísticas entre el tratamiento químico y las dosis de vinaza, por que se
encuentran dentro del primer rango de significación estadística.
Además, se observa que mientras transcurre el tiempo y las condiciones
climáticas son relativamente constantes la aplicación de vinaza responde muy
bien a la producción progresiva de forraje, como se presenta en el corte 5 en
donde t6 (125 m3 de vinaza/ha) ocupa el primer rango y el segundo rango lo
comparten la fertilización química y los otros niveles de vinaza; se ubica en el
último rango t1 (0 m3 de vinaza/ha) con el menor rendimiento por la falta de
mantenimiento del forraje, ya que se debe reponer los nutrientes gastados en la
producción mediante un balanceamiento nutricional.
Figura 8. Promedios de rendimiento de forraje fresco.
b
65
Es importante señalar que en el primer corte el tratamiento correspondiente a la
fertilización química tuvo el mayor rendimiento con 19,024 t/ha, Tabla 18; esto se
explica debido a que la fuente de fertilización química es un producto altamente
soluble y de rápida asimilación por la planta. Aun, cuando no se observa
diferencias significativas entre los rendimientos obtenidos con la aplicación de
vinaza y la fertilización química, ya que, comparten el mismo rango de
significación.
Del
análisis de la varianza para la variable rendimiento de forraje fresco por
especie, Tabla 24, se determinó alta significación estadística para tratamientos
tanto en gramíneas como en leguminosas y en el total de mezcla forrajera.
Tabla 24. ADEVA para rendimiento de forraje fresco de las especies forrajeras.
F de V
Total
Tratamientos
CUADRADOS MEDIOS
GL
GRAMÍNEAS LEGUMINOSAS
992,559 **
237,386 **
27
6
MALEZAS
0,680 ns
TOTAL
1924,137 **
Lineal
1
4388,337 **
226,0,14 *
0,003 ns
6597,614 **
Cuadrática
1
50,425 **
500,680 **
0,423 ns
3398,971 **
Cúbica
1
42,054 *
555,357 **
0,038 ns
872,019 **
Cuartica
1
0,586 **
58, 111 ns
1,693 ns
495,498 **
Resto
2
736,976 ns
42,077 ns
0,963 ns
90,359 ns
456,627 **
206,477 *
0,045 ns
906,702 **
Repeticiones
3
Error Experimental
18
40,674
57,050
0,469
46,862
Promedio: (t/ha)
68,671
70,082
0,694
139,448
C.V.: (%)
9,29
10,77
98,71
4,91
Este comportamiento observado en gramíneas y en las leguminosas son
concordantes con la respuesta obtenida para el rendimiento general de forraje
fresco.
En la tabla 24, se observa significación estadística en el polinomio lineal, para
gramíneas y leguminosas, lo cual indica que a mayor dosis aplicada mayor será la
respuesta obtenida en rendimiento.
66
En la tabla 25, es importante observar una tendencia al incremento de materia
fresca en gramíneas con el incremento de los niveles de vinaza; se observa una
respuesta diferente para el caso de las leguminosas; este comportamiento seria
concordante con los resultados obtenidos por Taday en el 2009 en aplicaciones
de niveles de vinaza en arveja que es una leguminosa.
Tabla 25. Promedios y Pruebas de significación para rendimiento de forraje fresco de las
especies forrajeras.
TRATAMIENTOS *
3
t6 (125 m vinaza/ha)
3
83,104
3
a
t2 (25 m vinaza/ha)
3
t5 (100 m vinaza/ha)
81,052
a
t4 (75 m vinaza/ha)
t7 (F. Química)
77,403
a
t3 (50 m3vinaza/ha)
3
71,418
a
3
68,201
GRAMÍNEAS t4 (75 m vinaza/ha)
t3 (50 m vinaza/ha)
3
t2 (25 m vinaza/ha)
62,570
t1 (0 m3vinaza/ha)
36,953
3
LEGUMINOSAS t7 (F. Química)
b
t5 (100 m3vinaza/ha)
b
3
c
t/ha
76,398 a
74,423 a
73,593 a
72,516 a
t6 (125 m vinaza/ha)
71,330 a
68,846 a
t1 (0 m3vinaza/ha)
53,468
3
t5 (100 m vinaza/ha)
152,873
a
t6 (125 m vinaza/ha)
0,394
t6 (125 m3vinaza/ha)
152,345
a
t5 (100 m3vinaza/ha)
0,491
t7 (F. Química)
TOTAL
TRATAMIENTOS *
t/ha
3
t4 (75 m vinaza/ha)
147,446
a
0,531
3
0,533
t3 (50 m vinaza/ha)
MALEZAS
a
t2 (25 m vinaza/ha)
3
142,326
a
t1 (0 m vinaza/ha)
0,622
3
139,502
a
t7 (F. Química)
0,681
t3 (50 m vinaza/ha)
t2 (25 m vinaza/ha)
3
150,600
3
t1 (0 m vinaza/ha)
* Tukey al 5%
91,043
3
b
3
t4 (75 m vinaza/ha)
1,606
Tukey al 5% para gramíneas, leguminosas y total, Tabla 25 y Figura 9, identifica
dos rangos de significación para gramíneas y total; encabezando el primer rango
t6 (d5:125 m3 de vinaza) con el mayor rendimiento para gramíneas con 83,10 t/ha
y en el último rango se ubica t1 (0 m3 vinaza) con el menor rendimiento de 36,9
t/ha. En el caso de leguminosas es importante notar que la diferencia entre el
testigo absoluto t1 no es tan marcada como en las gramíneas.
b
67
Figura 9. Promedios de rendimiento de forraje fresco de las especies forrajeras.
Las gramíneas aseguran el rendimiento debido al rápido desarrollo en la pradera,
mientras que las leguminosas, algo más lenta, mejoran la calidad con su aporte
de proteínas, calcio y fósforo. Otras características complementarias son el
sistema radicular de ambas especies, las exigencias de luz y el desarrollo
vegetativo.
3.4.1 EFICIENCIA AGRONÓMICA DE LA APLICACIÓN DE VINAZA
En la Tabla 26 se presenta el rendimiento relativo, el mismo que se obtiene
asumiendo como 100% del rendimiento al tratamiento químico (t7); de los
resultados observados para niveles de vinaza se puede observar una tendencia
lineal, que inclusive en los tratamientos de 100 y 125 m3 de vinaza por hectárea
sobrepasa ligeramente al tratamiento químico. Al calcular el rendimiento
incremental de forraje fresco por efecto de los niveles de vinaza también se
observa un rendimiento creciente. Sin embargo al calcular la eficiencia por m3 de
vinaza se observa una respuesta decremental a partir del tratamiento
correspondiente a 25 m3 de vinaza por hectárea; ya que con este nivel se obtiene
1,94 toneladas métricas de forraje fresco por cada m3 de vinaza (Figura 10).
Tabla 26. Incremento de producción de forraje fresco por adición de vinaza.
Tratamientos
Sumatoria Total
Incremento
Rendimiento
m3 Vinaza
5 cortes t/ha
Toneladas
FF/m3 Vinaza
Rendimiento.
Relativo
%
68
0
25
50
75
100
125
T.Q
91,043
139,502
142,326
147,446
152,873
152,344
150,599
0,0
48,5
51,3
56,4
61,8
61,3
0,00
1,94
1,03
0,75
0,62
0,49
60,5
92,6
94,5
97,9
101,5
101,2
100,0
También se puede observar un incremento en rendimiento relativo con dosis de
100 y 125 m3 de vinaza/ha; ya que aporta grandes cantidades de nutrientes,
mayores a 100% que es nuestro tratamiento químico teniendo en cuenta que un
abono orgánico para que sea efectivo debe estar en un 80 % de rendimiento
relativo. En la Figura 10, se observa el incremento del rendimiento entre
tratamientos.
Figura 10. Incremento de rendimiento de forraje fresco por la adición de m3 de vinaza.
Además, se observa que la mejor respuesta en incremento de rendimiento
presenta la dosis de 25 m3vinaza/ha en relación a las demás, ya que la dosis
incrementa uniformemente pero el incremento en rendimiento no presenta
variaciones significativas.
3.5 RENDIMIENTO DE MATERIA SECA
Tabla 27. Rendimiento de materia seca del primer corte.
69
TRATAMIENTOS
t1 (0 m3vinaza/ha)
CORTE 1 (t/ha)
REPETICIONES
SUMATORIA
I
II
III
IV
2,23 1,47 1,83 1,35
6,88
PROMEDIO
1,72
t2 (25 m vinaza/ha)
2,67
2,62
2,62
2,59
10,50
2,62
t3 (50 m3vinaza/ha)
2,81
2,61
3,19
2,75
11,36
2,84
t4 (75 m3vinaza/ha)
2,80
2,94
2,57
2,48
10,79
2,70
3
t5 (100 m vinaza/ha)
3,85
2,38
2,66
2,63
11,52
2,88
3
2,13
3,00
2,56
3,25
2,90
2,88
3,03
3,26
10,63
12,39
2,66
3,10
3
t6 (125 m vinaza/ha)
t7 (F. Química)
Promedio: 2,50 t/ha
Desviación estándar: 0,52 t/ha
En la Tabla 27, se observa mayor materia seca con el tratamiento t7 (fertilización
química, al igual que en forraje fresco dándose por la fácil liberación y asimilación
del fertilizante por las plantas. El porcentaje de humedad es generalmente igual
existiendo pequeñas variaciones según la edad de la especie forrajera y
composición botánica de la muestra tomada.
Se observa en la Tabla 28, que existen diferencias numéricas entre t6 y t7 indican
así que el rendimiento de materia seca no presenta variación por lo cual la vinaza
puede reemplazar al fertilizante químico.
Tabla 28. Rendimiento de materia seca del segundo corte.
TRATAMIENTOS
CORTE 2 (t/ha)
REPETICIONES
SUMATORIA
I
II
III
IV
PROMEDIO
t1 (0 m3vinaza/ha)
2,00
1,62
2,55
2,19
8,36
2,09
3
1,30
2,71
2,71
3,51
10,22
2,56
3,02
2,71
2,97
3,92
12,61
3,15
t2 (25 m vinaza/ha)
t3 (50 m3vinaza/ha)
3,12
t4 (75 m vinaza/ha)
3
3,08
t5 (100 m vinaza/ha)
t6 (125 m3vinaza/ha) 3,19
3,48
t7 (F. Química)
Promedio: 2,73 t/ha
Desviación estándar: 0,65 t/ha
3
1,37
3,19
3,22
10,90
2,73
3,17
2,96
3,19
3,19
3,27
3,46
3,14
3,44
3,00
12,58
12,86
13,13
3,14
3,21
3,28
El porcentaje de humedad de un alimento es esencial para la apreciación de su
valor nutritivo y su aptitud para su conservación.
70
En la Tabla 29, se detecta al igual que los cortes anteriores mayor cantidad de
materia seca en t7, reflejando que la cantidad de agua que contiene es baja. El
tratamiento t2 presenta también un alto contenido de materia seca determinando
así que depende mucho de condiciones ambientales la retención de humedad del
suelo y la planta, infiriendo también la fertilización aplicada pero de manera
secundaria ya que es transportada por el agua.
Tabla 29. Rendimiento de materia seca del tercer corte.
TRATAMIENTOS
t1 (0 m3vinaza/ha)
t2 (25 m3 vinaza/ha)
CORTE 3 (t/ha)
REPETICIONES
SUMATORIA
I
II
III
IV
3,56 4,26 3,32 3,51
14,66
PROMEDIO
3,66
4,74 6,34
5,65
6,13
22,86
5,71
t3 (50 m vinaza/ha)
4,96 6,01
4,88
4,40
20,25
5,06
t4 (75 m3vinaza/ha)
5,74 5,52
4,44
5,23
20,92
5,23
t5 (100 m vinaza/ha)
5,89 5,85
5,75
4,86
22,35
5,59
3
t6 (125 m vinaza/ha)
3,76 4,73
0,41
5,12
14,02
3,50
t7 (F. Química)
6,16 8,98
3,62
4,67
23,44
5,86
3
3
Promedio: 4,53 t/ha
Desviación estándar: 1,46 t/ha
En la Tabla 30, sigue reflejándose alto rendimiento de materia seca para el
tratamiento t7.
Esto se da por diferente edad fisiológica de las especies
forrajeras, ya que al madurar el forraje disminuir el valor nutritivo aumentando el
contenido de fibra del pasto. Volviéndose menos digestible para los animales aun
contando con bacterias celulíticas a nivel de rumen. Además, si el forraje es
pastoreado existe mayor desperdicio por baja palatabilidad de la hierba madura,
los animales prefieren alimentarse de brotes verdes y jugosos.
Tabla 30. Rendimiento de materia seca del cuarto corte.
TRATAMIENTOS
t1 (0 m3vinaza/ha)
CORTE 4 (t/ha)
REPETICIONES
SUMATORIA
I
II
III
IV
8,03 7,27 7,14 6,44
28,88
PROMEDIO
7,22
71
9,15
8,40
9,45
6,38
33,38
8,35
t3 (50 m vinaza/ha)
7,06
10,73
7,47
6,21
31,47
7,87
t4 (75 m3vinaza/ha)
12,52 10,62
9,59
6,75
39,48
9,87
9,11
9,59
8,44
39,11
9,78
t6 (125 m vinaza/ha) 11,46 10,87 9,93 9,47
11,33 13,47 11,34 9,31
t7 (F. Química)
41,73
10,43
45,44
11,36
t2 (25 m3 vinaza/ha)
3
3
t5 (100 m vinaza/ha)
11,98
3
Promedio: 8,49 t/ha
Desviación estándar: 2,00 t/ha
Estos forrajes con alto contenido de materia seca son buenos para almacenar
para cuando se tenga escases de alimento, ya que se disminuyen procesos de
descomposición y putrefacción por falta de compactación y exceso de humedad
de las especies forrajeras.
En la Tabla 31, se observa mayor rendimiento de materia seca en t4,
disminuyendo t7. Depende mucho de condiciones medio ambientales del sitio
experimental, estado fisiológico, rebrote y macollamiento de de las especies
forrajeras.
Tabla 31. Rendimiento de materia seca del quinto corte.
TRATAMIENTOS
t1 (0 m3vinaza/ha)
CORTE 5 (t/ha)
REPETICIONES
SUMATORIA
I
II
III
IV
4,25 5,00
3,98
2,47
15,70
PROMEDIO
3,92
3
6,06 10,88
5,71
4,84
27,49
6,87
3
t3 (50 m vinaza/ha)
6,10
6,17
6,58
5,08
23,93
5,98
t4 (75 m3vinaza/ha)
6,29
6,90
7,46
15,44
36,10
9,03
t5 (100 m vinaza/ha) 6,67
t6 (125 m3vinaza/ha) 6,82
6,20
6,87
5,09
24,82
6,21
t2 (25 m vinaza/ha)
3
t7 (F. Química)
6,25
8,86
7,00
5,60
28,27
7,07
6,44
6,79
6,18
25,65
6,41
Promedio: 5,61 t/ha
Desviación estándar: 2,32 t/ha
A continuación se realiza el análisis estadístico el que con mayor claridad permite
determinar el mejor tratamiento. Determinando de esa manera si la vinaza cumple
o no las funciones de un fertilizante que reemplace a la fertilización química,
disminuyen contaminación y costos de producción.
72
Realizado el análisis de la varianza para la variable rendimiento de materia seca
de acuerdo a la metodología de la sección 2.4.2, en la Tabla 32, determinando
alta significación estadística para tratamientos y su efecto lineal en los cortes 1 y
2; además significación estadística para los cortes 3, 4 y 5, indicando que los
tratamientos presentaron diferentes respuesta a la aplicación de dosis de vinaza.
El mejor promedio lo presenta el corte 4 con 8,489 t/ha y un coeficiente de
variación de 13,64%. La alta significación estadística para el efecto lineal indica
que a mayor dosis aplicada mayor es el rendimiento obtenido de la mezcla
forrajera.
Tabla 32. ADEVA para rendimiento de materia seca en el estudio del efecto de la vinaza.
F de V
GL
Total
Tratamientos
Lineal
27
6
CUADRADOS MEDIOS
Corte 1
Corte 2
Corte 3
Corte 4
Corte 5
TOTAL
0,619 **
1 2,287 **
0,978 **
3,980 **
3,113 *
6,418 *
5,350 *
23,772 **
5,842 *
13,872 *
54,962 **
214,354 **
Cuadrática
Cúbica
Cuartica
Resto
Repeticiones
1 0,253 ns
1 1,007 **
1 0,041 ns
2 0,063 ns
3
0,039 ns
0,677 ns
0,311 ns
0,129 ns
0,386 ns
0,636 ns
5,984 *
3,948 ns
2,057 ns
0,153 ns
0,922 ns
4,063 ns
0,017 ns
3,301 ns
0,474 ns
1,470 ns
10,911 *
1,577 ns
1,263 ns
3,715 ns
0,817 ns
82,513 **
24,354 *
4,280 ns
22,760 ns
1,697 ns
Error Experimental
18
0,461
1,091
1,340
0,097
1,695
3,766
Promedio: (t/ha)
2,497
2,731
4,528
8,489
5,607
23,852
C.V.: (%)
12,45
16,86
23,07
13,64
23,22
8,14
Tukey al 5% para tratamientos, Tabla 33 y Figura 11, identifica dos rangos de
significación para el corte 1,2 y 4; ubicándose el t6 (125m3/ha) en el primer rango
y al final del segundo rango t1 (d0:0 m3 vinaza) en todos los cortes.
73
Figura 11. Promedios de rendimiento de materia seca en el estudio del efecto de la vinaza.
La Figura 11, permite observar el alto rendimiento que presenta el corte 4 en sus
diferentes tratamientos, esto se debe a condiciones ambientales como
precipitación y heliofanía que se hubo luego del tercer corte, por lo cual se existió
mayor desarrollo del follaje.
La respuesta obtenida para materia seca es concordante con los datos obtenidos
para materia fresca; siendo importante anotar que en todos los cortes así como en
el rendimiento total el tratamiento testigo absoluto difirió significativamente del
resto ya que este tratamiento no recibió ningún tipo de fertilización.
Tabla 33. Promedios y Pruebas de significación para rendimiento de materia seca.
TRATAMIENTOS *
t7 (F. Química)
3
t3 (50 m vinaza/ha)
3
t5 (100 m vinaza/ha)
CORTE 1
3
t6 (125 m vinaza/ha)
3
t2 (25 m vinaza/ha)
3
t4 (75 m vinaza/ha)
3
t1 (0 m vinaza/ha)
CORTE 2
t7 (F. Química)
3
t6 (125 m vinaza/ha)
2,977
a
TRATAMIENTOS
*
t6 (125 m3vinaza/ha)
2,712
a
t7 (F. Química)
t/ha
2,605
2,594
2,446
2,442
a
a
3,097
a
a
a
9,130
a
3
t4 (75 m vinaza/ha)
8,756
a
3
8,306
a
3
7,964
a
t1 (0 m vinaza/ha)
6,268
3
6,947
a
6,708
a
t3 (50 m vinaza/ha)
3
b
CORTE 5
a
9,145
t2 (25 m vinaza/ha)
a
1,706
3,135
CORTE 4
9,857
3
t5 (100 m vinaza/ha)
a
t/ha
t4 (75 m vinaza/ha)
3
t6 (125 m vinaza/ha)
b
74
t3 (50 m3vinaza/ha)
3,073
a
t2 (25 m3 vinaza/ha)
5,674
a
3
3,022
a
t7 (F. Química)
5,820
a
t5 (100 m vinaza/ha)
3
t4 (75 m vinaza/ha)
2,561
a
t5 (100 m vinaza/ha)
5,443
a
3
t3 (50 m vinaza/ha)
5,426
a
t1 (0 m3vinaza/ha)
3,231
3
t2 (25 m vinaza/ha)
2,410
t1 (0 m3vinaza/ha)
1,816
t4 (75 m3vinaza/ha)
5,300
a
t6 (125 m3vinaza/ha) 26,323
a
t7 (F. Química)
5,189
a
t7 (F. Química)
26,266
a
t3 (50 m3vinaza/ha)
5,109
a
t4 (75 m3vinaza/ha)
26,005
a
a
3
25,220
a
3
t3 (50 m vinaza/ha)
24,284
a
3
22,951
a
t1 (0 m vinaza/ha)
15,915
3
CORTE 3
3
t5 (100 m vinaza/ha)
3
t2 (25 m vinaza/ha)
3
t6 (125 m vinaza/ha)
3
t1 (0 m vinaza/ha)
5,020
4,115
4,067
2,893
a
b
TOTAL
a
a
t5 (100 m vinaza/ha)
t2 (25 m vinaza/ha)
3
a
b
b
* Tukey al 5%
Del
análisis de la varianza para la variable rendimiento de materia seca por
especie, Tabla 34, se observa alta significación estadística para gramíneas y total
en tratamientos y sus efectos lineal
y cuadrático,
y ninguna significación
estadística para leguminosas y malezas. El comportamiento de las leguminosas
en relación de la variable de materia seca podría deberse a que los niveles de
vinaza e inclusive el tratamiento químico, solo tuvieron un efecto sobre la
suculencia de las leguminosas y no sobre su contenido de materia seca. El
promedio total fue 23,852 t/ha y un coeficiente de variación de 8,14%.
Tabla 34. ADEVA para rendimiento de materia seca de las especies forrajeras.
F de V
GL
Total
27
Tratamientos
6
CUADRADOS MEDIOS
GRAMÍNEAS LEGUMINOSAS
31,841 **
MALEZAS
TOTAL
-
-
-
5,871 ns
0,004 ns
54,962 **
Lineal
1
147,744 **
6,508 ns
0,004 ns
214,354 **
Cuadrática
1
31,638 **
12,289 ns
0,002 ns
82,513 **
Cúbica
1
3,182 ns
9,762 ns
0,001 ns
24,354 *
Cuartica
1
0,253 ns
2,859 ns
0,016 ns
4,280 ns
Resto
2
4,114 ns
1,904 ns
0,000 ns
22,760 ns
Repeticiones
3
4,201 ns
2,235 ns
0,005 ns
1,697 ns
Error Experimental
18
2,458
4,506
0,006
3,766
Promedio: (t/ha)
13,064
10,694
0,094
23,852
C.V.: (%)
12,00
19,85
82,04
8,14
75
La alta significación estadística en gramíneas y total de mezcla forrajera en su
efecto lineal, indicando que es proporcional la dosis aplicada de vinaza al
rendimiento obtenido, es decir que a mayor dosis aplicada mayor es el
rendimiento; además el efecto cuadrático indica que puede presentar un
decrecimiento del rendimiento y luego incrementar nuevamente, esto se da por
condiciones climáticas que afectan directamente al crecimiento de rebrote de las
especies forrajeras.
Debido a la alta significación estadística se procede a coadyuvar los resultados
con Tukey al 5% para gramíneas y total, Tabla 35 y Figura 12, identifica dos
rangos de significación estadística ubicándose en el primer rango t7 (fertilización
química) con un rendimiento de 15,374 t/ha y en el segundo rango se encuentra
t1 (do: 0m3vinaza/ha) con un rendimiento de 7,507 t/ha. Además, para el total de
rendimiento de mezcla forrajera en materia se ubica en primer rango t6
(125m3vinaza/ha) con 26,323 t/ha y en el segundo rango t1 (do: 0m3vinaza/ha)
con 15,915 t/ha. Lo cual corrobora los resultados obtenidos en rendimiento de
forraje fresco.
Tabla 35. Promedios y Pruebas de significación para rendimiento de forraje seco de las
especies forrajeras.
TRATAMIENTOS *
t7 (F. Química)
3
15,374
3
a
t3 (50 m vinaza/ha)
t/ha
12,056
3
t5 (100 m vinaza/ha)
14,937
a
t6 (125 m vinaza/ha) 11,464
t6 (125 m3vinaza/ha)
14,816
a
t4 (75 m3vinaza/ha)
3
14,746
a
3
12,129
a
GRAMÍNEAS t4 (75 m vinaza/ha)
t3 (50 m vinaza/ha)
3
t2 (25 m vinaza/ha)
3
t1 (0 m vinaza/ha)
3
TOTAL
TRATAMIENTOS *
t/ha
11,942
3
LEGUMINOSAS t2 (25 m vinaza/ha)
t7 (F. Química)
3
a
7,507
t5 (100 m vinaza/ha)
3
b
t1 (0 m vinaza/ha)
3
11,140
10,932
10,784
10,209
8,273
t6 (125 m vinaza/ha)
26,323
a
t6 (125 m vinaza/ha)
0,043
t7 (F. Química)
26,266
a
t5 (100 m3vinaza/ha)
0,074
t4 (75 m3vinaza/ha)
26,005
a
t2 (25 m3 vinaza/ha)
0,077
3
25,220
a
t3 (50 m vinaza/ha)
24,284
a
t5 (100 m vinaza/ha)
3
3
t2 (25 m vinaza/ha)
3
t1 (0 m vinaza/ha)
22,951
15,915
MALEZAS
a
3
t3 (50 m vinaza/ha)
0,099
t7 (F. Química)
0,108
3
0,119
t1 (0 m vinaza/ha)
0,134
t4 (75 m vinaza/ha)
b
3
76
* Tukey al 5%
Además, se observa que el rendimiento total entre t6 (125m3vinaza/ha) con
26,323 t/ha y t7 (fertilización química) con 26,266 t/ha no presenta variación
significativa tan solo numérica, con lo cual se puede atribuir como una buena
fertilización a t6 (125m3vinaza/ha) con la contribución de macro y micronutrientes,
sin altos costos ni daños ambientales con relación a la fertilización química que
puede ser retenida en el suelo según condiciones edáficas, no aporta muchos
micronutrientes y sus excesos puede contaminar el producto final a obtener en
este caso la mezcla forrajera que puede causar daños a nivel fisiológico de los
animales.
Figura 12. Promedios de rendimiento de materia seca de las especies forrajeras.
3.6 COMPOSICIÓN BOTÁNICA
A continuación se presenta la evolución de la composición botánica expresada en
porcentaje durante los cinco cortes.
Tabla 36. Promedios de composición botánica de la mezcla forrajera.
Tratam
ientos
Vinaza
m3/ha
Composición Botánica en %
Corte 1
Corte 2
Corte 3
Gram Leg. Gram Leg. Gram
69
29
53
44
31
Corte 4
Corte 5
Leg.
68
Gram
38
Leg.
62
Gram
34
Leg.
66
t1
0
t2
25
68
31
62
37
25
74
41
59
55
45
t3
50
70
28
59
39
28
72
43
57
61
39
77
t4
75
65
30
63
35
29
71
48
52
57
43
t5
100
68
30
66
33
32
68
58
42
55
45
t6
125
76
22
71
28
34
66
47
53
63
37
t7
T FQ
73
24
65
34
37
63
47
53
54
46
Leg: leguminosas, Gram: gramíneas.
En la Tabla 36, se observa mayor porcentaje de gramíneas en el corte 1, debido a
la eficiencia de absorción de nutrientes de las mismas; además por el incremento
del rendimiento del pasto azul según los cortes progresivos.
Además, por condiciones climáticas y características genéticas de las variedades
de gramíneas disminuye el porcentaje de composición botánica de aquellas,
incrementando el porcentaje de leguminosas debido a la progresiva aplicación de
nutrientes por la adición de vinaza principalmente nitrógeno y a la extracción de
nitrógeno y calcio por parte de las leguminosas mejorando así la población de las
mismas. Mejorando el valor proteico de la mezcla forrajera.
Figura 13. Promedios de composición botánica en el estudio del efecto de la vinaza.
En la Figura 13, se observa mayor porcentaje de gramíneas en todos los
tratamientos que se aplica vinaza y la fertilización química, al contrario de t1
(0 m3 de vinaza/ha) que presenta mayor porcentaje de leguminosas.
3.7 ANÁLISIS FINANCIERO
78
La Tabla 37, presenta todos los rubros utilizados y por ende los gastos realizados
en el desarrollo de la investigación. El mayor costo en la actividad lo presenta la
mano de obra y los fertilizantes químicos.
Tabla 37. Costos de producción en el efecto del estudio de la vinaza.
COSTOS
LABOR O ACTIVIDAD
1.ANALISIS DE SUELO
Unidad
Cantidad
Costo
Análisis
2
20,50
Total/ha
41,00
41,00
SUB-TOTAL (1)
2. MAQUINARIA
Preparación del suelo (Tractor)
Hora
5
25,00
125,00
Elaboración bolos (Farjadora)
3. INSUMOS
Hora
4
50,00
200,00
Planta
Planta
Planta
Planta
Planta
2,5
2
0,5
0,5
0,5
13,24
13,24
3,20
3,20
3,20
33,10
26,48
1,60
1,60
1,60
Jornal
5
10,00
50,00
Control manual de malezas
Jornal
5
10,00
50,00
Fertilización complementaria
Jornal
4
10,00
40,00
Controles fitosanitarios
Jornal
4
10,00
40,00
Cortes
Jornal
7
10,00
70,00
Sacos
2
32,40
64,80
18 - 46 – 0
Sacos
1
23,50
23,50
Sulpomag
Sacos
1
24,00
24,00
litro
Flete
1
1
15,00
10,00
15,00
10,00
m3/km
1
0,0700
0,07
Material Vegetal(Semillas)
Raygrass Ingles
Raygrass Italiano
Trebo Rojo
Trébol Blanco
Pasto azul
Mano de Obra
Fertilización
Fertilización
Mantenimiento
Fertilizantes
Urea
Herbicidas
Glifosato
Transporte fertilizantes
Vinaza
79
La Tabla 38, presenta la relación beneficio/costo la cual permite observar que no
siempre mayor sea la aplicación de nutrientes mayor será el rendimiento y por
ende el beneficio, observan que t2 (25 m3vinaza/ha) recupera por 1 USD invertido
8,91 USD.
También se observa que los gastos realizados en fertilización con el tratamiento
de mejor recuperación del capital t2 (25m3vinaza/ha) es bajo en relación a la
fertilización química, que presentan una gran diferencia de 18,5 bolos de
Henolaje/ha pero no así la diferencia de la relación beneficio/costo que es tan solo
numérica e insignificante y como se observa en la Tabla 30 el rendimiento y
capacidad receptiva de t2 (25 m3vinaza/ha) presenta un costo menor de
mantención con igual cantidad de unidades bovinas que los demás tratamientos
con 210,69 USD/UB.
Tabla 38. Relación beneficio/costo en el estudio del efecto de la vinaza.
LABOR O ACTIVIDAD
TRATAMIENTOS
t3
t4
t5
t1
t2
1.ANALISIS DE SUELO
41,00
41,00
41,00
41,00
2. MAQUINARIA AGRÍCOLA
Preparación del Suelo (Tractor)
Elaboración de Bolos (Farjadora)
125,00
200,00
125,00
200,00
125,00
200,00
125,00
200,00
t6
t7
41,00
41,00
41,00
125,00
200,00
125,00
200,00
125,00
200,00
3. INSUMOS
64,38
64,38
64,38
64,38
64,38
64,38
64,38
Material Vegetal(Semillas)
50,00
50,00
50,00
50,00
50,00
50,00
50,00
Fertilización Mano de Obra
200,00
200,00
200,00
200,00
200,00
200,00
200,00
Mantenimiento
0,00
152,30
Fertilizantes
15,00
15,00
15,00
15,00
15,00
15,00
15,00
Herbicidas
0,00
87,50
175,00
262,50
350,00
437,50
0,00
Vinaza
Total Costos USD/ha
695,38
782,88
870,38
957,88 1045,38 1132,88 847,68
151,74
232,50
237,21
245,74
254,79
253,91
251,00
Bolos de Henolaje Mixforrajero/ha
30,00
30,00
30,00
30,00
30,00
30,00
30,00
Precio Venta Paca
4552,15 6975,10 7116,30 7372,30 7643,65 7617,25 7530,00
Beneficio Neto USD/ha
6,55
8,91
8,18
7,70
7,31
6,72
8,88
Relación Beneficio/Costo
*Costo Vinaza: Tanquero de capacidad de 7000 galones (28000 litros) precio del transporte 150 USD por 50
kilómetros de recorrido más descarga del producto. 150/28000= 0,005 USD por litro/kilómetro.
80
Se realizó de acuerdo al rendimiento de forraje fresco de cada tratamiento para
conocer la capacidad de carga por hectárea en unidades bovinas, considerando
una eficiencia del 70% al realizar pastoreo (consumo de mezcla forrajera).
Se observa que la capacidad receptiva entre los tratamientos de vinaza y
fertilización química es aproximada de 4 UB/ha, duplicando a la capacidad que
presenta t1 (0m3vinaza/ha) que no recibió ningún tipo de fertilización con 2 UB/ha.
Tabla 39. Capacidad receptiva. Cutuglahua-Pichincha. 2008
TRATAMIENTO
t5 (100m3vinaza/ha)
t6 (125m3vinaza/ha)
t7 (Fertilización química)
t4 (75m3vinaza/ha)
t3 (50m3vinaza/ha)
t2 (25m3vinaza/ha)
t1 (0m3vinaza/ha)
RENDIMIENTO
kg/ha
152873
152345
150600
147446
142326
139502
91043
CAPACIDAD RECEPTIVA
UB/ha
4,1
4,1
4,0
3,9
3,8
3,7
2,4
COSTO
USD/UB
256,73
279,18
211,32
243,90
229,59
210,69
286,75
En el Cuadro 40y Figura 14, se observa que el tratamiento de menor costo y
beneficio es el tratamiento t1 (0 m3vinaza/ha) con un beneficio de 4552,15USD/ha
y t2 (25 m3vinaza/ha) presenta mayor beneficio de 6975,10USD/ha; no así con
costos no tan altos como t7 (Fertilización química) con un 47% que t2 pero no
justifica invertir tanto para obtener beneficios netos que incrementan en un 7%.
Tabla 40. Análisis de dominancia.
Total de costos
Beneficios
Vinaza
vinaza
variables
t1
t2
t7
t3
Ninguna
Añadido
Ninguna
Añadido
0
25
0
50
0,00
87,50
152,30
175,00
t4
t5
t6
Añadido
Añadido
Añadido
75
100
125
262,50
350,00
437,50
netos
4552,15
6975,10
7530,00
7116,30 D
7372,30 D
Tratamiento
Adición de Cantidad de
7643,65
7617,25 D
81
Los resultados obtenidos en el análisis de dominancia concuerda con los datos
obtenidos en la relación beneficio/costo y los de capacidad receptiva, así
confirmando que el mejor tratamiento es t2 (25 m3vinaza/ha) con mejor beneficio
neto y bajos costos de producción que dan rentabilidad al negocio.
Figura 14. Curva de beneficio neto.
Según las referencias bibliográficas, los valores de Tasa de retorno marginal
como indica la Tabla 41, no son significativas en la decisión de escoger un
tratamiento si esta es muy alta e incluso llega al valor de miles, puesto que esto
indica cambios dramáticos entre un tratamiento y otro.
Tabla 41. Tasa de retorno marginal.
Tasa de retorno marginal t1 vs t2
2769,09%
Tasa de retorno marginal t1 vs t7
1955,25%
Tasa de retorno marginal t1 vs t5
883,29%
Tasa de retorno marginal t2 vs t7
856,33%
Tasa de retorno marginal t2 vs t5
254,69%
Tasa de retorno marginal t7 vs t5
57,49%
Cuando se realizan cambios y dan tasas superiores al 50% se puede tomar el
cambio como aceptable, ya que el agricultor al realizar una inversión persigue
obtener los más altos rendimientos.
82
Además, la Tabla 41 se observa una tasa de retorno marginal situada por encima
de la tasa del 50% con lo cual se acepta el cambio de fertilización de la orgánica
por la inorgánica.
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1 CONCLUSIONES
La mayor eficiencia agronómica de la vinaza ocurre con 25 m3/ha/año, ya
que cada m3 incrementa 1.94 toneladas de materia verde; mientras que
con niveles superiores a este existe un decrecimiento de la eficiencia hasta
0.49 toneladas de forraje por cada m3 de vinaza con la dosis de 125 m3 de
vinaza/ha.
La extracción de nutrientes en general es elevada, pero aún así el suelo
contiene altos niveles de nutrientes disponibles. El mayor rendimiento de
forraje fresco lo presenta la dosis de 100 m3 de vinaza/ha con 152,87 t/ha;
el mismo que presenta alta disponibilidad de nutrientes en el suelo, lo cual
indica que la vinaza incorpora gran cantidad de nutrientes como nitrógeno,
calcio y potasio aunque la extracción de los mismos también sea alta.
Los niveles de Vinaza tuvieron un efecto positivo en el rendimiento de
materia fresca
y seca de la mezcla forrajera. Se obtuvo el mejor
rendimiento de materia fresca con el tratamiento t6 (125 m3 de vinaza/ha)
de 152.34 t/ha/año y en materia seca con 26.32 t/ha/año.
El rendimiento fresco de la mezcla forrajera total, obtenido con la vinaza de
152,34 t/ha/año que fue estadísticamente igual al obtenido con el
fertilizante químico de 150.59 t/ha/año, es decir que se puede reemplazar
la fertilización química por la aplicación de vinaza como una buena
alternativa nutricional y económica.
83
La capacidad receptiva con mayor rentabilidad de la mezcla forrajera se
presento con la dosis de 25 m3 de vinaza/ha con 3.7 UB/ha y un costo
anual de 210.69 USD/UB. Lo que radica en menor costo de manutención
por unidad dado rentabilidad.
Se puede afirmar que la utilización de vinaza es una alternativa orgánica
para reducir la fertilización inorgánica (química), debido principalmente al
alto contenido nutricional a bajo costo y condiciones químicas del suelo.
84
4.2. RECOMENDACIONES
De forma preliminar para la producción de una mezcla forrajera
(gramíneas-leguminosas), se recomienda la aplicación de 25 m3/año de
vinaza, fraccionada en cinco aplicaciones al año, después de cada corte o
pastoreo 5 m3/ha.
Realizar estudios de investigación relativos a formas de aplicación de la
vinaza.
De acuerdo a los resultados de este primer año, realizar los ajustes
pertinentes sobre los niveles y formas de aplicación de la vinaza.
Realizar estudios bromatológicos por especie para determinar el efecto de
la vinaza en la calidad del forraje.
85
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L.) var. Quantum, en un Mollisol”, Proyecto de titulación previo a la obtención
del título de Ingeniero Agrónomo, UCE, Quito, Ecuador, p.87.
42. Terán, T., 2004, “Respuesta de una Pastura Mixta a la Aplicación de Fósforo,
Potasio y Azufre en un Suelo Franco”, Proyecto de titulación previo a la
obtención del título de Ingeniero Agrónomo, UCE, Quito, Ecuador, p.70.
43. Torres, C., 2002, “Manual Agropecuario”, Limerin, S.A., Bogotá, Colombia,
pp.840-860.
44. Valverde, F., Cartagena, Y., y Parra, R., 2004, “Efecto de la Vinaza obtenida
de la Fabricación de la Levadura y Aplicada en el Agua de Riego, sobre el
Rendimiento de Tres Cultivos y las Características Químicas del Suelo”.
Informe anual. p.21.
45. Zapata, M., 1995, “Efecto del Azufre en la Fijación y Mineralización del
Nitrógeno en Suelos Andinos”, Proyecto de titulación previo a la obtención del
título de Ingeniero Agrónomo, UCE, Quito, Ecuador, pp.35-40.
89
ANEXOS
ANEXO I. Croquis de las parcelas en el estudio del efecto de la vinaza en el rendimiento de una mezcla forrajera.
Plano de aplicación de vinaza por riego Nº __ según tratamientos.
T1
0.0
m3vinaza/ano
T2
25
Fecha:
T3
T4
T5
T6
T7
50
75
100
125
m3vinaza/ano
m3vinaza/ano
m3vinaza/ano
m3vinaza/ano
F.Q.
T2
T4
25
75
m3vinaza/ano
m3vinaza/ano
T3
T6
50
125
m3vinaza/ano
m3vinaza/ano
6 m
m3vinaza/ano
T5
T7
T1
T6
100
F.Q.
0.0
125
m3vinaza/ano
m3vinaza/ano
m3vinaza/ano
T3
50
m3vinaza/ano
2m
25
T2
m3vinaza/ano
T7
T4
F.Q.
75
m3vinaza/ano
T5
100
30 m
0.0
m3vinaza/ano
m3vinaza/ano
T3
T1
T5
T6
T7
50
0.0
100
125
m3vinaza/ano
m3vinaza/ano
m3vinaza/ano
m3vinaza/ano
F.Q.
4 m
T1
T2
T4
25
75
m3vinaza/ano
m3vinaza/ano
1.5 m
37 m
Superficies:
Ensayo:
Total:1110 m2 (37 x 30m)
Neta: 576 m 2 (24 parcelas de 24 m 2)
Parcela:
Total: 24 m 2 (6 x 4 m)
N
90
ANEXO II. Características Meteorológicas del Sitio Experimental durante el período de
evaluación.
PRECIPITACIÓN
Días Junio Julio
Agosto
Septiembre Octubre Noviembre
1
0
0,2
4,2
0,2
0,9
7,2
2
0
4,5
0,5
1,7
2,5
1
3
0
0
0
8,3
13,2
2,2
4
0
0,1
0
3,1
6
1,2
5
0
0
0
0
17,3
1,5
6
0
4,5
0
0
10,2
0,3
7
4,1
1,5
0
0
10
3,3
8
4,2
2,5
0
0
0,5
1
9
0,2
0,2
0,3
0
1,4
5,1
10
1,4
0,3
0,6
0
10,1
3,7
11
0
0
0,9
0
2,8
6,3
12
20
0
0
0
4,7
6,8
13
11,6
0
0,3
1,3
42,6
7,9
14
2,1
0,2
0
0
7
0
15
1,1
2,8
8,4
7,3
3
0
16
2,2
0,3
4,2
2,8
0,1
7,3
17
0
0
2,3
0
0,2
3,5
18
2,7
10,3
4,7
9,7
2,7
0
19
13,9
0
2,4
4,6
6,9
0
20
2,8
0
0,4
5,4
0,6
0
21
8,8
0
1,1
32
0,3
2,5
22
6,1
0
13
0
4,8
4,6
23
13,9
0
6,9
1,2
0
3,8
24
0,8
0
6,2
2
0,2
3,4
25
1,2
0
2
0,7
3,2
3,9
26
13,3
0
0,3
0
7,8
4,8
27
0,7
0
0
4,5
6,2
0,3
28
0
0
28,2
7,5
6,5
0,2
29
0
0,1
1,2
9,6
2,9
0,3
30
0,4
0,7
0,7
1,2
0,4
0
31
0,3
7,9
9,3
FUENTE: INAMHI, Estación Meteorológica Izobamba.
Diciembre
5,8
5,7
6,8
1,9
0
4,4
9,6
0
0
0
8,2
7,5
0,8
8,6
7
2,6
0
0,7
0
0,7
0
1,7
9,9
0
4,8
2,1
0,2
0,9
5,5
2,9
0
Enero Febrero Marzo
0
0
5,1
0,3
0
6,2
0
1,6
10,1
0
0
14,4
7,2
0
0
0,7
2,2
0
10,2
3,5
1,6
0,6
0
0,2
0,1
3,3
0,2
5,3
0
0,2
8,3
0,4
6,8
7,9
12,4
14,4
11,3
0
0
15,7
11,1
0
9,3
10,9
1
12,1
6,5
7,9
9,6
13,5
5,9
0,8
0
1,3
0
5,3
9,1
0
9,7
5,7
8,3
8,2
16,4
2,1
7,4
9,6
10,6
2,2
1,3
7,2
1,1
6,4
7,2
3
84,5
7,3
2,3
11,7
7,4
4
9,1
3,7
7,9
5,5
0,7
0
9,3
6,9
5,3
0,4
91
TEMPERATURA MÍNIMA
Días
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Junio
6,6
6,8
5,1
4,4
3,8
5,6
7,4
6,9
6,4
5,9
7
5,4
5,6
6,4
5,8
6,6
8,2
3,7
6,5
6,6
4,3
5
5,1
7,6
6,3
5,3
4,7
6
7,6
5,1
Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre
4,3
5,6
5,7
5,1
8,4
4,8
5,9
5,8
4,6
7,7
4,1
5,5
7,8
3,6
6,9
6,5
5,3
8
3,9
6,9
3,3
3,9
7,8
6,1
6,6
3,4
4
5,2
6,1
3,8
6
5,4
6
6,8
3,4
7,4
3,6
6,5
6,6
4,1
6,9
4,6
7,6
7,6
4,4
7
6,4
6,8
6,4
5,2
4,8
6,8
7,1
6
6
6,8
2,4
7
7,1
5,6
6
3,4
5,3
6,2
8,6
3,8
6,3
5,7
6,8
7,9
7,4
6
5
3,3
4,8
6,6
5,8
6,6
5,4
3,9
3,1
3,5
6,1
7,9
6,9
3,2
6,8
6
7,4
8,6
4,2
5,8
3,3
5
6,2
6,4
3,3
5,5
6,5
6,2
6,7
5,3
3,4
4,4
9
6,3
4,6
5,5
7,4
5,8
6,7
6,2
5,9
9
9,5
6
4,2
3,8
6,4
8,4
4,8
7,7
4,5
5,8
9,4
6
6,9
6,3
5,7
8,4
6,7
7
5,3
6,9
8,2
6,1
3,3
3,9
7,7
6
7,5
6,5
4,2
7
4,8
4
6,2
6,3
6
5,8
2,4
5,6
8,8
FUENTE: INAMHI, Estación Meteorológica Izobamba.
Diciembre
3,9
7,5
7
4,2
7,6
6,2
6,4
5,8
5,8
6,2
5,9
6,5
8,3
7
7
6
8
7,7
8,8
6,2
8,8
8,5
8,7
6
5,8
6,6
8,1
8,8
8,2
9,2
5
Enero
6
6
6,2
6,4
8,2
8
8,2
9
8,8
7,8
6,2
9,1
7,7
8
6,8
8,6
5,9
8,4
7,8
6,2
8
6
6,2
7,5
7,2
9
7
6,6
8,7
9,1
8,4
Febrero
8,8
6,8
8,2
9,1
7
8,3
6,6
6,7
8
5,5
7,2
7,6
6,4
8,7
8
7,4
4
7,6
7
8
6,2
7,8
7,2
6,2
8,3
8,2
5
8,9
Marzo
8,6
6,3
9,4
7,8
6,2
6
4,8
8,2
6,2
6,8
6,4
6,8
7
7,6
5
6,6
6,2
8,5
7,6
8,2
6,6
8,2
8,3
5,2
9,6
7,9
6,4
8
8,2
5,2
7
92
TEMPERATURA MÁXIMA
Días
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Junio
17,5
18,2
17
16,89
19,3
17,8
16,6
16,5
16,7
19,2
18,3
20,5
20
169,5
17,5
17,3
17
18,3
19,2
18,8
17,7
17,6
16
14,6
17,7
19
19,6
18,4
17,7
17,5
Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre
16,5
16,6
16,2
16,6
15
16,7
16,8
17,5
20
16
16,5
18,5
16,5
17,5
12
16,3
17,7
18,7
18,7
18,1
18,7
19
17,7
16,3
17,3
18,2
18,7
16,8
16
20
18,3
19,5
17,2
16,2
18,9
13,5
16
17
18,2
17,6
16,3
17,2
16,2
17
19,8
16,6
14,7
17,6
17,2
20
17
16,9
18,7
17,7
18,7
16
20,5
18,2
16,5
17,5
17,6
16
18,1
17,6
16,8
17
17,5
18,3
15,7
12,7
15,5
18,7
15,9
18,1
16,2
16,1
16,6
16,8
17
17,5
17
18,9
17,3
17,2
16,2
18,7
15,2
17,5
16,8
17,4
17,7
16
18,6
18,5
16,8
17,9
16,6
17,3
18,2
17,5
18,6
18,8
18,7
17,5
19,3
17,5
17,5
15,5
18
17,3
18,5
17
17,7
18
17,2
17,2
18,5
16,3
17,6
19
17,8
17
17,8
19,5
18,4
18,4
16,7
18,2
18,8
17,2
18,2
17,4
18
17,8
17,5
17
18,3
18,2
17,7
19,5
15,5
14,4
18,4
17,8
18,4
16,5
17,5
18,2
19
19,2
19,9
16
16,2
FUENTE: INAMHI, Estación Meteorológica Izobamba.
Diciembre
16,5
16,2
18,5
18,2
18
17,5
18,4
18,7
19,4
20,5
19,2
18,7
15
17,5
19,5
16,2
17
16,1
18,8
18,4
17,7
17,5
17,2
18,5
18,3
16
17,8
18,3
16,6
18,5
19,5
Enero
17,5
18,5
18,8
19
17
18,7
17,8
16,8
16,5
18,7
16,7
16
16,2
16,8
17,8
15,5
15,1
18,7
15,8
19
17,3
17,7
16,5
17,9
17
17,2
19,2
19
17,3
15,5
15,7
Febrero
18,3
17,7
16
17,7
18,2
17,3
18,5
19,5
19,1
18,7
17
19
17
19,7
14,5
12,9
17,3
15,3
16,5
18,5
17,6
17
17,4
17,5
19
17,8
16,2
19,5
PROMEDIO POR CORTE
Cortes en el Año
Precipitación (mm)
Temp. Mínima (°C)
Temp. Máxima ( °C)
CORTE 1
132,4
5,35
17,32
CORTE 2
312,7
5,82
17,38
CORTE 3
196,3
6,69
17,73
CORTE 4
194,8
7,49
17,45
CORTE 5
191,8
7,15
18,16
Marzo
19,6
18,5
18,2
18,7
19,3
20,5
21,7
21
20,7
21
19,2
19
15,9
19
18,3
18,8
17,8
17,6
16,6
16,2
17,3
18,6
16
16,7
17,7
16,2
17,2
17,4
17,8
18,1
17
93
ANEXO III. Fotografías en el estudio del efecto de la vinaza en el rendimiento de una
mezcla forrajera establecida en un Andisol.
94
ANEXO IV. Contenido de nutrientes por especie forrajera en el estudio del efecto de la
vinaza.
Gramíneas
TRAT.
%
N
P
K
Ppm
Ca
Mg
S
0,2
B
Zn
Cu
Fe
Mn
t1
1,37
0,39 2,42 0,65
0,18
6,3
40,1
8,0
112,0
128,2
t2
1,44
0,25 2,71 1,47 0,16 0,17
7,8
34,2
8,7
102,2
101,8
t3
1,52
0,31 2,93
0,5
0,19
0,2
5,4
30,8 18,6 136,1
120,9
t4
1,37
0,32 2,96
0,4
0,17
0,2
5,4
29,2 11,5 113,7
112,1
t5
1,37
0,31 2,91 0,45 0,19 0,26
7,1
28,7 33,1 112,2
134,6
t6
1,44
0,31 3,00 0,47
0,21
7,1
29,4
112,4
110,4
t7
1,44
0,32
1,49 0,36 0,28
7,8
31,8 13,4 130,5
127,5
2,9
0,2
19
Leguminosas
TRAT.
%
N
P
K
Ppm
Ca
Mg
S
1,5
0,33
0,1
B
Zn
Cu
Fe
Mn
t1
3,18
0,24 2,78
20,7 49,7 14,2 159,3
76,3
t2
3,46
0,24 3,32 1,36 0,33 0,15 22,8 46,7 18,6 142,4
64,3
t3
3,46
0,23 3,59 1,25 0,31 0,17
77,8
t4
3,46
0,25 3,51 1,29 0,31 0,13 19,5 45,5 15,2
t5
3,54
0,15 2,72 0,82 0,22
t6
3,54
0,23 3,52 1,15 0,32 0,15 14,1
44
19,2
134
70,7
t7
3,68
0,21
36
19
251
55,7
3,1
0,1
19
41
18,3 143,6
134
14,9 45,1 15,5 100,1
1,21 0,49 0,13 13,3
79,6
48
95
ANEXO V. Cantidad de nutrientes aplicados con vinaza según tratamientos al primer
año.
kg/ha
Trat.
Vinaza
m3
MO
N
P2O5
S
K2O
Ca
T1
0
0
0
0
0
0
0
0
T2
25
250
70
143
35
177
67,5
18
T3
50
500
140
286
70
354
135
T4
75
750
210
429
105
531
T5
100
1000
280
573
140
T6
125
1250
350
716
133
40
T7
Químico
Mg Zn Cu
Fe
Mn
B
0
0
0
0,1 0,5
2,6
3,1
0,1
35
0,2 0,9
5,3
6,2
0,2
203
53
0,3 1,4
7,9
9,3
0,3
708
270
70
0,3 1,9
10,5
12,4
0,5
175
885
338
88
0,4 2,3
13,2
15,5
0,6
30
30
15
0
0
96
ANEXO VI. Análisis químico de Vinaza. Cutuglahua-Pichincha. 2008.
97
ANEXO VII. Análisis de Suelos inicial y recomendaciones.
98
99
ANEXO VIII. Análisis de Suelos final y Análisis Foliares por especie forrajera.
100
101
102
103
104
105
ANEXO IX. Metodología Utilizada para la Determinación de Biomasa Microbiana en
el Suelo.
Muestreo, preparación y almacenamiento del suelo:
Se debe recoger una muestra significativa ya que al ser tratadas estáticamente
tendrán más significancia en la determinación de la Biomasa microbiana del
suelo. Un reconocimiento del sitio deberá ser usado para separar las áreas sin
características o no representativas del lote en general. Ejemplos de estas son
áreas pobres, agotadas esas pueden ser muestreadas separadamente. Un
mínimo de cuatro (preferiblemente más) replicas son requeridas para reducir
alrededor del 10%.
El suelo es muestreado removiendo una profundidad conocida. El suelo deberá
ser removido desde donde pegan los rayos solares directo y se recolecta dos
muestras a profundidades de 0 a 5cm y de 5 a 10cm en cada tratamiento a ser
analizado con su respectiva identificación. El suelo puede ser almacenado en la
noche a 150 C cuando la determinación de biomasa microbiana del suelo va a ser
realizada al día siguiente; el suelo puede ser almacenado a 40 C por periodos de
una semana, pero la posibilidad de cambios ocurridos durante este periodo de
almacenamiento debe ser considerado. El congelamiento de las muestras de
suelo no es recomendable debido a los efectos biocidas adversos sobre la
biomasa microbiana del suelo. Si las muestras van a ser congeladas, ellas
deberían estar pre-incubadas de 7 a 10 días antes de la determinación de
biomasa. El secamiento de las muestras de suelo debe ser estrictamente evitado.
Las muestras de suelo son tamizadas en un cedazo de 4 a 6 mm de apertura. Ya
que este tamaño de malla no causa efectos a la biomasa microbiana del suelo.
Cuando los suelos son demasiado húmedos para ser tratados los mismos
deberán ser secados a una humedad adecuada de 55% de la capacidad de
retención de agua ya que la determinación de biomasa microbiana del suelo no
trabaja bien para muestras saturadas de agua.
MÉTODOS FISIOLÓGICOS
Método de Fumigación con Cloroformo e Incubación.
El efecto de loa fumigación en el metabolismo del suelo fue establecido
tempranamente durante esta década. La taza de respiración de un suelo
fumigado es inicialmente poco comparado con una muestra sin fumigar, pero
mientras más transcurre el tiempo la taza de respiración del suelo fumigado
excede a la muestra no fumigada y eventualmente disminuye a un nivel más bajo.
El flujo temporal de CO2 desde el suelo fumigado es principalmente debido a la
descomposición de los componentes microbianos de la lisis de los
microorganismos. En adición, un incremento de NH4+ es el resultado de la
mineralización del Nitrógeno de la lisis de los microorganismos. El incremento de
CO2 y NH4+ extraíble desde las muestras fumigadas han sido usadas para estimar
el tamaño de la biomasa del suelo.
106
Muestras de Suelo
La cantidad de suelo usado dependerá de la taza de respiración o requerimiento
para cubrir y añadir trazas. Generalmente de 20 a 50 gr (peso equivalente en
seco) de suelo es colocado en un contenedor de tamaño apropiado, este debe
permitir la colocación y extracción, si el suelo está seco es apropiado añadirle 2
ml de agua. Las muestras de suelo deben ser analizadas sobre N inorgánico
inicial. Las muestras fumigadas y el control son analizadas para determinar el C y
el N mineralizado. Es preferible un análisis duplicado de cada muestra de suelo;
las muestras a ser fumigadas deben ser pesadas y colocadas dentro del
desecador y el mismo debe ser resistente al cloroformo intenso.
Fumigación de las Muestras de suelo.
Dado que el cloroformo presenta propiedades cancerígenas y volátiles, todo el
trabajo debe ser realizado en una adecuada campana extractora de olores. Un
recipiente que contenga 50 ml de cloroformo libre de etanol y gránulos
antiburbujeantes es colocado junto con las muestras de suelo dentro del
desecador al vacío. El desecador es alineado con toalla de papel y esponja
húmedos para prevenir la desecación de las muestras de suelo durante la
fumigación. Se utiliza cloroformo libre de etanol preservado con heptacloro
epóxido obteniendo resultados similares al del cloroformo purificado.
El desecador es evacuado hasta hacer hervir el cloroformo vigorosamente. Esto
se repite por tres veces, dejando pasar aire dentro del desecador para facilitar la
distribución del cloroformo en todo el suelo. El desecador es evacuado por cuarta
vez hasta que el cloroformo hierva vigorosamente por dos minutos, se cierra la
válvula del desecador y este es colocado en obscuridad total a 250 C en un tiempo
de 18 a 24 horas. Las muestras también son mantenidas en la obscuridad en los
recipientes adecuados para ser manipulados.
Siguiendo este periodo, el cloroformo y las toallas de papel y esponja húmedas
son retiradas, debajo de la campana extractora de olores, el desecador es
evacuado tres minutos por ocho veces dejando pasar aire dentro del desecador
después de cada evacuación para remover el residuo de cloroformo. Nunca
determinar el residuo del cloroformo por sentido del olfato.
Continuando con la remoción del cloroformo, las muestras de suelo fumigadas
son colocadas en los recipientes adecuados. La incubación es muchas veces no
esencial en suelos con pH > 5 y alta población microbiana, desde el proceso de
fumigación no mata a la población entera de la biomasa microbiana del suelo. La
inoculación de la sub capa de suelo es con frecuencia necesario. Las muestras de
suelo son ajustadas a un óptimo contenido de humedad del suelo (55% de la
capacidad de retención de agua). Los suelos puestos a la desnitrificación pueden
ser ajustados al más bajo contenido de agua para reducir la perdida de gas N.
Aproximadamente 2.0 ml de agua es añadido en vasos pequeños al fondo de
cada recipiente para prevenir la desecación del suelo. Así como también en un
vaso pequeño se coloca 2 ml de NaOH para luego de la incubación proceder con
la titulación respectiva.
107
Los suelos tanto fumigado y no fumigados son cerrados herméticamente en los
recipientes y llevados a incubar bajo condiciones estándares a 250 C y en
obscuridad por un periodo de 10 días.
Titulación.
Luego del proceso de incubación se saca los vasos que estaban colocados dentro
de los recipientes y realizamos la debidas titulaciones con Fenolftaleina y
Anaranjado de Metilo.
Se añade al vaso con Hidróxido de Sodio (NaOH) de cada recipiente, 1 ml de
Cloruro de Bario (Cl2Ba) más 2 o 3 gotas de fenolftaleína y se procede a titular
con HCl y se anota el volumen; luego se añade 2 o 3 gotas de anaranjado de
metilo y se precede nuevamente a titular y se anota el volumen respectivo.
Con los datos obtenidos en todo el proceso de determinación de biomasa
microbiana y las formulas planteadas se llega a la interpretación de datos para
conocer la cantidad de Carbonatos y Bicarbonatos asociados con la liberación de
CO2.
El incremento de CO2 y NH4+ extraíble desde las muestras fumigadas han sido
usadas para estimar el tamaño de la biomasa del suelo.
Titulación y Adaptación de la Metodología
A la muestra fumigada y sin fumigar, adicionar de dos a tres gotas de
fenolftaleína; si se produce color rosa, titular con HCL, adicionando gota a gota
hasta que el color desaparezca.
A la solución incolora de la primera titulación o a la muestra original, sino da color
rosa con fenolftaleína, añadir de dos a tres gotas de anaranjado de metilo;
continuar la titulación (sin llenar de nuevo la bureta) hasta llegar al punto de
cambio del anaranjado de metilo y registrar el volumen total de ácido clorhídrico
consumido. Debe usarse un blanco usando todos los reactivos para hacer las
correcciones.
Para facilitar los cálculos se incluye el Cuadro 1 similar a la publicada por la
American Health Association (1946).
108
Cuadro 1. Valores de titulación para la obtención de carbonatos y bicarbonatos.
Valor de titulación relacionado a cada ión
Resultado de la titulación
*
**
OH -
CO3 =
HCO3-
Vf * = O
0
0
VT **
Vf ½VT
0
2 Vf
VT - 2 Vf
Vf = ½ VT
0
2 Vf
0
Vf ! ½ VT
2Vf – VT
2 (VT-Vf)
0
Vf = VT
VT
0
0
Vf = Titulación al punto de vire para la fenolftaleína;
VT = Titulación total al punto de vire del anaranjado de metilo.
Cálculos
CARBONATOS: mg CO3= =
(Vm - Vb)ml 1,1696 mol HCL 1mol CO3
1000 ml
2mol HCL
12000mg C-CO2
1mol CO3
(A) mg C-CO2
Los resultados se expresan en Suelo seco se hace la debida simplificación:
(A) mg C-CO2
25 gr. SH
BICARBONATOS:
(Vm - Vb)ml
(B) gr. SH
(C)gr. SS
mg HCO3- =
1,1696 mol HCL 1mol CO3
1000 ml
1mol HCL
12000mg C-CO2
1mol CO3
(A) mg HCO3-
Los resultados se expresan en Suelo seco se hace la debida simplificación
(A) mg HCO325 gr. SH
Donde:
Vm = Volumen de la muestra
Vb = Volumen del Blanco
BIOMASA:
(B) gr. SH
(C)gr. SS
La Biomasa es la diferencia entre la suma de Carbonatos y Bicarbonatos
provenientes del suelo sin fumigar y el fumigado.
109
Biomasa =
SF – F
K
Donde:
SF: Suelo Sin Fumigar
F: Suelo Fumigado
k : 0,43 (constante).
110
111